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深度分析! 5G不是自动驾驶的“良药”,NVIDIA是

时间:2024-05-22 19:20:59 科技赋能

由于近期亚利桑那州坦佩市发生一起车祸导致死亡事故,NVIDIA股价近期陷入停滞。

涉案汽车是一辆自动驾驶汽车。

由人类驾驶的 Uber 汽车。

这导致英伟达暂停了相关自动驾驶测试运营。

一些人指出,对于即将到来的5G部署将如何影响汽车行业和自动驾驶汽车有很多猜测,这可能会破坏英伟达在这一细分市场的立足点。

恩智浦和高通的合并,一些人认为这将成为英伟达的重要竞争对手。

上述这些都不会对 Nvidia 产生任何重大影响,我将在下面概述。

什么是自动驾驶? “自动驾驶”这个词被频繁提及,已经成为一个包罗万象的流行词。

实际上,计算机驱动的汽车有两个功能部分重叠的组件。

第一个是计算机控制汽车的运行和反应,第二个是车辆与环境的交互。

第一个组件是计算机控制的,负责控制汽车的功能和性能。

从转向、制动、物体识别和加速,到路径选择和导航。

配备此组件的车辆称为“自动驾驶车辆”(SDV)。

业界将第二部分与汽车到汽车的连接和汽车到环境的连接联系起来。

该组件有多个名称,例如车辆对车辆 (V2V)、车辆对基础设施 (V2I)、车辆对行人 (V2P) 或车辆对万物 (V2X)。

两组组件之间存在重叠。

SDV 还处理有关环境和基础设施的信息。

主要区别在于SDV平台侧重于操作和功能,而V2X更侧重于安全(主要是避免冲突)和信息感知。

2016年,汽车工程师协会(SAE)定义了6个级别作为实现完全自动驾驶的路线图。

0 级 - 无自动化:加速、制动和转向全部由人类驾驶员完成。

1 级 - 驾驶员辅助:在某些情况下,汽车可以控制方向盘或踏板。

示例包括巡航控制和停车辅助。

在以上两个级别中,计算机无法控制转向和加速/制动。

2 级 - 部分自动化:2 级车辆具有某些模式,汽车可以接管踏板和车轮,但仅在某些条件下,并且驾驶员必须保持对车辆的最终控制。

这是特斯拉自 2001 年以来的自动驾驶系统。

3 级 - 有条件自动化:在某些条件和情况下,汽车将完全接管驾驶职责,但驾驶员必须在系统要求时重新获得控制权。

该模式下的车辆可以根据预定的算法或命令选择何时变道以及如何响应道路上的动态事件,但使用人类驾驶作为主要的备用系统。

·4级——高度自动化:以Google/Waymo的测试车辆为代表,已运行数年。

这是在理想的条件下实现的,不太复杂的交通、良好的天气和良好的道路设计,这只有在今天高度控制的地区才有可能实现。

5级——完全自动化:在任何条件下,所有驾驶任务都是完全自动化的,无论任何道路上是否有人。

这是非常遥远的事情,可能永远不会发生。

这些层面的转变将对我们的工作、旅行和互动方式产生巨大影响,更不用说不断变化的经济和消费模式。

迄今为止的历史 自 20 世纪 80 年代以来,自动驾驶汽车的兴奋和吸引力就一直存在。

2017年,美国交通部(USDOT)要求联邦通信委员会(FCC)为智能交通系统(ITS)分配5.9GHz频率的75MHz频谱。

ITS将使用无线电频率进行直接短程通信(DSRC),例如自动收费、交通警报、交通灯控制等。

该频谱闲置了近10年,然后在2006年,通用汽车安装了DSRC系统凯迪拉克CT6。

令人惊讶的是,没有人效仿。

在并行开发中,丰田还安装了先进的 DSRC 系统供日本使用。

但是,这是在 MHz 频率下。

丰田于 2016 年推出了驾驶员安全支持系统 (DSSS),这是一个汽车基础设施原型。

随着移动通信变得越来越流行,通用汽车再次引领潮流,推出了名为 OnStar 的新紧急和驾驶员辅助服务。

同样,其他汽车制造商也没有效仿,尽管有些制造商已经获得了该技术的许可。

如今,这些服务已被个人移动电话的使用所取代。

带着 5G 的兴奋和希望,3GPP 设计了一种新协议,他们将其命名为蜂窝车辆-一切或 (C-V2x)。

这主要是由中国推动的,因为中国不愿意使用 DSRC。

大众汽车今年将在欧洲销售的所有新车上安装 C-V2x。

此外,福特还宣布将在2020年部署C-V2x。

2016年,谷歌推出Waymo项目,专注于自动驾驶汽车的开发。

自动驾驶汽车让自动驾驶视野延迟了二十多年,我们现在在哪里?事实上,电动汽车(EV)的爆炸式增长已经被吹捧了几十年。

2019年,德意志银行预测2018年电动汽车将占美国市场的7%。

彭博社预测2020年这一数字为6%。

2016年,奥巴马政府宣布将在2018年推出1万辆电动汽车。

年底。

2017年美国汽车实际销量为1万辆,其中电动汽车销量为1000辆。

同样的炒作也围绕着自动驾驶汽车。

SDV 的第一个组成部分是操作和控制。

这一领域已经取得了巨大进展。

然而,在全自动驾驶汽车(4 级和 5 级)普及之前,还需要克服一些障碍。

需要克服的技术功能问题 · 如何处理相机上的灰尘、冰、污垢和泥土以保持其正常运行? ·目前还没有技术可以消除阳光或反射的道路眩光,使其不影响摄像头。

·现有的技术只允许基于算法和规则“做什么”。

“当”的能力不大。

例如,如果路口的红绿灯坏了,车辆应该继续行驶、停下来还是等到没有车流为止? ·迄今为止,在识别相关信号或识别人类手势方面进展甚微。

激光雷达可以识别图像,但是那些被遮挡、损坏或放错位置的标志怎么办? ·汽车如何确定恶劣行驶条件下的安全行驶速度?如何区分黑冰和湿路面? ·因天气原因看不到SDV的普通司机如何驾驶?需要克服的监管问题 SDV 的第二个组成部分是 V2X 通信。

情况更加混乱,因为联邦政府采取了不干涉的态度。

我们现在的情况是,制造商将制定要求,政府将对其进行审查。

政府主要关心的是安全性,这就是 V2X 软件和系统发挥作用的地方。

如上所述,有两种主要技术相互竞争,即最初的 DSRC 和较新的 C-V2x。

美国交通部 (USDOT)、联邦公路管理局 (FHD) 和国家公路交通安全管理局 (NHTSA) 均缩减了对 SDV 和 V2X 技术的意见、裁决和监管。

首先,美国汽车制造商对 V2X 使用哪种技术不再有要求。

美国交通部从最近的提案中删除了整个 V2X 主题,因此律师或工程师在这段时间基本上没有什么可以查看或评估的。

与之前的计划相比,NHSTA 和联邦公路部的战略计划取消了所有有关 V2X 的指导,现在是一项长期计划。

美国国家公路交通安全管理局此前估计需要 20,000 个路边网络单元才能允许 V2X 系统交互。

然而,这已从最近的提案中删除,并且最近没有被考虑。

由于没有强制要求消费者接收关键更新以保持 V2X 运行,许多人担心许多汽车将成为安装了该系统但无法运行的“僵尸”汽车。

在任务和标准方面,美国交通部和欧洲目前处于出局状态。

此前要求城市纳入 DSRC 的智能城市补助金现在将逐步取消。

所以这一切都取决于市场力量。

美国国家公路交通安全管理局 (NHTSA) 表示,如果我们今天开始使用强制系统,汽车将需要 15 到 20 年才能更换。

成为法律后,执行可能需要8-10年(例如车辆倒车摄像头)。

美国国会刚刚一致通过了自动驾驶法。

该法案的关键是允许制造商获得建造和部署 SDV 的豁免。

它将这些豁免限制为每年 25 项,豁免的第四年每年最多 25 项。

需要克服的法律问题 这里的问题太多了,需要写一篇很长的文章。

以下是一些常见问题: · 您还需要许可证吗? ·事故责任谁承担? ·谁负责软件更新? ·发生被动事故怎么办?例如,某人可能会对路过的自动驾驶汽车感到害怕或紧张。

·政府的作用从何而来? ·如果有人攻击引发事件的软件,会有什么后果? ·联邦法规是否取代州法院?需要克服的保险问题同样,这里也存在很多问题。

然而,需要解决的一些更重要的问题如下: · 制造商现在是保险责任的一部分吗? ·车主承担责任,还是乘客承担责任? ·如果汽车是辅助驾驶的,责任什么时候转移? ·保险集团是否需要设立超级基金来处理这些理赔? ·盗窃导致事故谁负责? ·如果职能/能力被误解或传达,谁负责?这些和其他都是保险和法律领域广泛讨论的话题。

对英伟达的影响:有许多问题和障碍需要克服。

然而,汽车计算机辅助和自动驾驶功能的开发仍将继续。

无论是4级还是5级驾驶,对紧急制动、防撞、辅助停车、车道辅助等的需求都会不断增长。

所有传感器、相机和系统仍然需要处理器来协调和控制它们。

Nvidia有能力销售2级及以上级别所需的处理器至少10年。

5G 和自动驾驶汽车 SDV 的 5G 炒作令人震惊。

事实上,这对于移动网络运营商(MNO)来说并不是一个重要的项目。

DSRC拥有清晰的V2V、V2I和V2P通信商业模式。

制造商可以控制安装平台和软件。

然而,C-V2x 令人困惑,因为它提出了两种操作方法:一种方法使用 5.9GHz 频率上的蜂窝连接(PC5 格式);另一种方法使用 5.9GHz 频率上的蜂窝连接(PC5 格式)。

另一种方法是使用运营商提供的商用频率(PC5格式)。

Uu 格式)。

让事情变得更加复杂的是FCC保留的数量和频段,其频率为5.9GHz,带宽为75MHz。

ITU 通过四个不同的标准组织确定 9-10MHz 的带宽足以满足 V2X 的需求,并且可能还需要额外的 10MHz 的带宽来满足蜂窝到车辆的通信需求。

这使得 FCC 在蜂窝和需要重新许可的未许可胖 Wi-Fi 扇区之间重新分配了超过 55MHz 的带宽。

然而,DSRC 和 C-2Vx 之间的拉锯战仍在继续,并推迟了这两个标准的标准化和采用。

两种模型的外观如下: 来源:Qualcomm C-2Vx 有几个主要问题: · 与 DSRC 相比,业务模型缺乏清晰度: · 谁将运行该软件? ·承运人是否愿意承担责任? ·运营商是否更愿意由汽车制造商来承担控制权和责任? ·运营商与制造商之间是什么业务关系? ·运营商/制造商如何使用从蜂窝连接获得的信息?运营商尚未明确表示其意图。

事实上,移动网络运营商要求政府为所有车辆选择并定义标准。

即使 5G 标准减少了延迟(10 毫秒),从一辆车到基站再到另一辆车的通信所消耗的时间仍然令人望而却步,并且比从一辆车到另一辆车的直接传输要慢得多。

对Nvidia的影响:5G的作用将是SDV的补充,而不是基础。

在这方面,控制 SDV 操作和功能的板载处理器发挥着几乎独立于 5G 连接的作用。

V2V软件可能与蜂窝连接有更明显的关系。

然而,这仍然是 DSRC 和 C-2Vx 协议评估和决策的一个领域。

高通/NXP合并 此前高通与NXP的合并被认为对SDV领域的NVIDIA构成重大威胁,但即使收购完成,影响也有限。

恩智浦和高通都生产支持 V2X 交互的芯片,而不是用于监控设备、摄像头或辅助系统的控制芯片。

NXP生产的软件是基于DSRC协议的。

高通芯片基于使用C-V2x协议。

两者的结合将为新实体提供完整的跨平台基础,使其成为未来选择的任何标准的先驱。

然而,如果合并没有完成,那么两家公司将相互竞争,试图建立主导协议。

对NVIDIA的影响:如前所述,V2X平台(DSRC和C-2Vx)是对NVIDIA制造的板载处理单元的运行和功能控制的补充和辅助。

由于V2X和运营委员会是相互排斥的,即使NXP/高通合并成功,也不会对Nvidia造成影响。

金融 Tegra 处理器是用于汽车行业的单元。

从下面的图1可以看出,Tegra处理器约占Nvidia总收入的16%。

NVIDIA 在游戏和专业虚拟化行业中使用 GPU 处理器,并为车辆信息娱乐平台提供核心。

以下是 2017 年 NVIDIA 的其他相关事实: 只有 15% 的 Tegra 处理器销量来自汽车行业,其中绝大多数用于信息娱乐功能而不是自动化操作。

·本财年,总收入的 79% 来自美国境外。

·各平台年销售加工量合计约10000台。

从这些事实我们可以算出: ·截至本财年,全球汽车业务仅占英伟达总营收的2.25%。

这相当于大约 2.18 亿美元的收入。

·上一财年,美国汽车行业仅从Nvidia购买了约10万美元。

· 每个处理模块产生的平均收入约为美元(总收入除以所售处理器总数)。

·美国汽车工业的总销量为,辆。

本财年,NVIDIA在美国和全球汽车行业的市场渗透率不足1%,收入同比增长将以约40%的年化速度继续加速。

同期 Tegra 产量从 47% 上升至 86% 就证明了这一点。

随着该细分市场的扩张,英伟达将使其收入增长模式变得更加复杂。

结论 是时候放慢脚步了。

对于 SDV 的“即将到来”,有太多的炒作和非理性的狂热,至少在 4 级和 5 级车辆的性能预期方面是如此。

未来15年,每辆汽车都将拥有完整的2级系统,自动制动、标志识别、辅助转向、自动停车、车道保持辅助等。

此外,到2020年,几乎每辆售出的汽车都将配备某种信息娱乐系统。

这些需要像 Nvidia 在 PX2、Pegasus 和 Xavier 平台上使用 Tegra 处理器生产的控制板。

5G 无线网络不会产生许多人指出的影响或作用,因为不需要复制计算机化的车载功能或 V2X 软件捕获的功能。

无线网络将对降低维护成本、防盗和车载信息娱乐产生巨大影响。

尽管这一领域将会存在竞争,仅在美国市场每年就销售 10,000 辆汽车,并且每年在全球生产和销售 10,000 辆汽车,但 Nvidia 仍将以惊人的速度增长。

目前与奥迪、沃尔沃、SF、德国 DHL 等公司签订了协议,如果 Nvidia 在美国和全球市场份额仅为 10%,那么每年将在美国销售 10,000 台,在全球销售 10,000 台新设备,用于信息娱乐和自动运算处理器。

为此,英伟达必须与美国三大汽车制造商(通用汽车、福特和菲亚特克莱斯勒)之一签署一项主要供应协议。

其中一项交易将标志着英伟达在汽车行业进入爆炸性增长阶段。

仅根据这些数据,英伟达就销售了约 10,000 款新产品,相当于约 1 亿美元,带来了 42 亿美元的收入,不包括升级和维护。

升级和维护将为 Nvidia 创造可观的每月收入来源。

虽然 SDV 将仅限于受控或半受控区域的特定应用,并且在可预见的未来对驾驶条件有许多限制,但 Nvidia 将拥有相当大的市场可供销售。

采用板载模块(NVIDIA PX2、Pegasus、Xavier)和 V2V 软件的最后一个障碍是 USDOT/NHSTA 和世界各地的其他类似机构确定软件的关键要素是什么、哪些平台将在何处工作以及在何时工作。

什么频率。

然而,即使所有这一切都是由不同政治层面决定的,它也将使英伟达能够增加收入、占领市场份额并创造新的收入来源。