从Waymo-Intel合作看自动驾驶硬件博弈:FPGA过渡方案与AI芯片卡位战
1. 从Waymo与Intel的合作公告中我们能读出什么2017年9月英特尔时任CEO布莱恩·科再奇Brian Krzanich在其官方博客上发布了一则消息宣布英特尔正与谷歌旗下的自动驾驶公司Waymo展开合作为后者的自动驾驶车队提供技术支持。消息一出在当时的科技和汽车圈内激起了一阵涟漪。毕竟一边是芯片巨头另一边是自动驾驶领域的先驱两者的联手似乎预示着自动驾驶硬件生态的一次重要整合。科再奇在博文中提到Waymo全新的自动驾驶克莱斯勒Pacifica混合动力小型货车采用了“基于英特尔的技术进行传感器处理、通用计算和连接以实现城市环境下的全自动驾驶实时决策”。然而作为一名在半导体和汽车电子交叉领域摸爬滚打了十多年的从业者我第一眼看到这份声明时感觉更像是一份精心打磨的公关稿而非一份技术合作白皮书。通篇读下来充满了“强强联合”、“优势互补”这类宏大叙事但对于我们这些搞技术、看产业的人来说最关心的那些硬核细节——比如具体的芯片型号、算力分配架构、传感器融合方案、甚至是双方合作的排他性条款——几乎全部语焉不详。英特尔的一位发言人对此的回应是“我们不披露商业安排。”这种“无可奉告”的态度恰恰是这份公告最值得玩味的地方。它不像是一次技术路线的官宣更像是一次面向资本市场和行业舆论的战略宣誓。那么在这份看似光鲜的合作声明背后究竟有哪些“未尽之言”这些沉默又揭示了2017年那个时间节点上自动驾驶产业链怎样的暗流涌动今天我就结合当时的产业背景和技术路径来深度拆解一下这份合作背后的潜台词。2. 合作公告的“明面”与“暗面”2.1 官方说辞一份标准的“巨头联姻”通告让我们先复盘一下英特尔官方披露的有限信息。根据公告和后续对媒体的零星回复Waymo的自动驾驶车辆中英特尔主要提供了三类技术组件计算平台英特尔至强Xeon处理器用于通用计算任务。传感器处理英特尔Arria系列现场可编程门阵列FPGA专门用于图像分析等传感器数据处理。连接与通信英特尔千兆以太网技术和英特尔XMM调制解调器负责车辆内部高速数据交换以及与外部的蜂窝网络连接。从产品组合上看这覆盖了从中央计算、边缘处理到网络通信的完整链路看起来是一套相当完整的解决方案。英特尔强调通过紧密合作他们能为Waymo的车队提供实现L4/L5级自动驾驶所需的先进处理能力。这套说辞在逻辑上是自洽的也符合英特尔急于将其在数据中心和PC领域的计算优势平移到新兴的汽车市场的战略意图。2.2 业内视角通用组件与定制化需求的鸿沟然而当时许多行业分析师包括Linley Group的高级分析师迈克·德姆勒Mike Demler都指出了问题的关键。德姆勒的评论一针见血Waymo使用的这些英特尔组件如Xeon CPU、Arria FPGA和千兆以太网都是通用型产品。它们并非专门为自动驾驶场景设计和优化的专用芯片ASIC。使用FPGA在自动驾驶开发初期是合理的因为算法迭代快FPGA的可重构特性提供了灵活性。但这也恰恰说明当时的自动驾驶算法仍处于“早期发展阶段”远未固化到需要大规模部署专用硬件的程度。更关键的一点被德姆勒点破公告完全回避了自动驾驶最核心、最耗算力的部分——深度学习模型训练与复杂环境推理——是在什么硬件上运行的。他推测这部分重型计算很可能是在英伟达NVIDIA的GPU上进行的或者甚至是在谷歌自己设计的张量处理器TPU这类AI专用芯片上完成的。英特尔提供的CPU和FPGA更可能扮演的是“执行者”和“预处理者”的角色而非“思考者”的核心角色。这就引出了一个核心矛盾如果最体现技术壁垒和性能优势的AI计算并不在英特尔的平台上进行那么这次合作的“技术深度”究竟有多少它更像是一次供应链采购还是一次深度的技术共研2.3 未被回答的关键问题基于当时的产业认知这份合作公告留下了至少以下几个悬而未决的问题每一个都指向了不同的合作实质合作性质是“采购”还是“联合开发”Waymo是简单地采购了英特尔的现成芯片还是双方共同定义了芯片规格甚至联合开发了定制化硅片Custom Silicon后来路透社的一篇报道曾引用科再奇的话称英特尔为Waymo打造了“一块定制硅片”以满足其传感器融合需求。但英特尔官方对此并未进一步证实仅表示“没有更多信息可以补充”。这种模糊性非常耐人寻味。算力架构如何划分在车辆实际运行中Xeon、FPGA以及可能存在的其他AI加速器如英伟达GPU或谷歌TPU之间工作负载是如何分配的谁负责感知融合谁负责路径规划谁负责决策控制这涉及到最核心的电子电气架构设计。这是排他性协议吗Waymo是否承诺在其未来的量产车型中将主要或全部采用英特尔的计算平台还是说这仅仅是在特定测试车队上的一个技术验证项目Waymo仍然对其他芯片供应商如英伟达、赛灵思甚至自研芯片持开放态度“学习”的价值流向何方科再奇在采访中提到“随着时间的推移我们双方都将学会把更多软件……固化到硅片上从而获得性能、成本和功耗的优势。”这句话暗示了合作的长远价值在于“软硬协同优化”。但问题是在这个过程中产生的核心算法优化经验和数据其知识产权归属于谁是双方共享还是Waymo占据主导3. 自动驾驶初期的硬件博弈与生态卡位要理解Waymo-Intel合作背后的逻辑我们必须回到2017年那个特定的历史阶段。那时自动驾驶行业正处在一个“百花齐放”但又“前途未卜”的混沌期。3.1 2017年的自动驾驶硬件格局当时自动驾驶的硬件技术路径远未收敛各大玩家都在摸索GPU路线英伟达主导凭借其在AI训练领域的绝对优势英伟达的DRIVE平台被许多自动驾驶公司用于开发和高阶原型车。其强大的并行计算能力非常适合处理深度学习任务但功耗和成本是车载场景的挑战。FPGA路线赛灵思主导英特尔通过收购Altera入局FPGA因其可编程性和低延迟在传感器预处理、融合等确定性任务上表现出色。Waymo早期被广泛报道使用FPGA正是看中了其在算法快速迭代阶段的灵活性。ASIC路线谷歌TPU为代表各家开始布局专用集成电路是终极方向能为特定算法提供最优的能效比。但研发成本高、周期长且需要算法足够成熟稳定。当时只有少数巨头如谷歌在大力投入。传统汽车MCU/SoC路线以恩智浦、英飞凌、瑞萨等为代表的传统汽车芯片商提供高功能安全等级的控制芯片但AI算力普遍较弱主要承担车辆控制功能。英特尔的位置有些特殊。它在通用CPUXeon市场是王者在FPGA通过Altera市场是重要玩家但在当时最炙手可热的自动驾驶AI计算领域它并没有一款能直接对标英伟达GPU或谷歌TPU的“拳头产品”。它的Mobileye子公司专注于基于视觉的ADAS与Waymo追求的L4/L5全栈解决方案并非同一赛道。3.2 英特尔与Waymo合作的战略意图解读因此从英特尔的角度看与Waymo的合作至少有三层战略意义市场准入与背书效应Waymo是自动驾驶技术的标杆企业。拿下Waymo就等于在最高端的自动驾驶市场插上了一面旗帜对于英特尔说服其他车企客户具有极强的示范和背书作用。这能帮助英特尔快速切入它此前并不占优势的汽车前端市场。数据与场景获取通过与Waymo的实际车队合作英特尔能获得最真实、最前沿的自动驾驶工作负载数据。这对于它未来设计真正满足车规要求、适应复杂场景的自动驾驶专用芯片无论是CPU、FPGA还是未来的ASIC至关重要。科再奇所说的“学习”核心就在于此。生态卡位与方案整合英特尔的目标从来不是只卖一颗芯片而是提供“从云到端”的全栈解决方案。Waymo的合作有助于英特尔将其数据中心训练、边缘计算车载和网络5G/以太网技术进行整合验证打造一个完整的自动驾驶参考架构从而在未来的标准制定和生态建设中占据有利位置。3.3 Waymo的算力需求与供应商策略从Waymo的角度分析其硬件策略一直是务实且多元的早期重FPGA正如德姆勒所说在算法快速迭代期FPGA的灵活性是无价的。Waymo可以随时根据算法改进调整硬件逻辑而不需要流片新的芯片。AI训练依赖强大算力集群其庞大的深度学习模型训练必然依赖于谷歌云背后强大的TPU或GPU集群。这部分是英特尔当时无法提供的。不把鸡蛋放在一个篮子里作为技术领导者Waymo深知供应链安全和技术自主的重要性。与英特尔合作并不意味着排斥其他供应商。事实上保持多家供应商的竞争有利于获得更好的技术条件和商务条款。也有消息称Waymo一直在探索自研芯片的可能性。因此Waymo与英特尔的合作很可能是一种“分阶段、分模块”的尝试。在传感器预处理、部分规控计算和车载通信这些相对成熟或确定的模块上采用英特尔的方案而在最核心、变化最快的AI推理部分则可能沿用或并行开发其他方案。这种合作更像是Waymo为其庞大的硬件供应链增加了一个有分量的选项并进行深度测试而非全面的“技术绑定”。4. 从合作看自动驾驶产业链的“微笑曲线”Waymo-Intel的这次合作深刻地反映了早期自动驾驶产业链的价值分配特点很像制造业经典的“微笑曲线”。4.1 价值链的两端算法与芯片在“微笑曲线”的左端是算法与软件这是自动驾驶的灵魂技术壁垒最高利润也最丰厚。Waymo的核心价值在于其积累了海量数据的自动驾驶算法和仿真系统。在右端是芯片与硬件这是自动驾驶的身体同样需要极高的研发投入和制造工艺。英特尔渴望站上这个高点。而在曲线底部则是整车制造与集成。当时许多传统车企焦虑地发现在自动驾驶时代它们有可能沦为“代工厂”利润空间被上下两端挤压。这也是为什么几乎所有主流车企当时都在疯狂投资或收购自动驾驶技术公司试图向价值链上游攀爬。4.2 合作背后的博弈谁主导“定义权”Waymo-Intel的合作本质上是价值链两端巨头的握手。但握手之下是关于未来产业“定义权”的博弈。Waymo的目标作为算法定义者它希望硬件能完美适配其软件需求达到最优的能效比和性能。它希望芯片厂商能为其“定制”或者至少能深度优化。它掌握着需求的最终解释权。英特尔的目标作为硬件提供者它希望将其技术平台打造成行业“标准”让尽可能多的自动驾驶公司包括Waymo都基于它的架构来开发。它希望掌握平台的“定义权”。这份语焉不详的合作公告恰恰是这种博弈状态的体现。Waymo可能不愿意过早承诺将其核心算法绑定在某一特定硬件架构上以免丧失灵活性和议价能力。英特尔则希望借Waymo的名声推广其“从FPGA到CPU到通信”的整套车规级解决方案。双方都在进行一场谨慎的“探戈”既展示亲密合作的姿态给外界看又在核心利益上保持着微妙的距离。4.3 对行业玩家的启示对于当时其他的自动驾驶创业公司、传统Tier1供应商和车企来说这份合作公告是一个强烈的信号全栈自研的难度与必要性强如Waymo在硬件上也需要与顶级芯片商合作而非完全自研。这说明了打造自动驾驶全栈能力的巨大挑战。但对于有志于掌握核心技术的公司必须在某些关键硬件上有深度介入或自研的能力否则将受制于人。硬件标准化与定制化的平衡完全通用的硬件无法满足极致性能需求完全定制的硬件则成本高昂、迭代缓慢。未来的趋势必然是“平台化标准件关键域定制化”的结合。如何划分这个边界是每个玩家需要思考的。生态合作重于单打独斗自动驾驶是一个过于庞大的系统工程几乎没有公司能完全独立完成。建立强大的合作伙伴生态明确各自在价值链中的定位比盲目追求“大而全”更重要。5. 历史的回响合作公告的后续发展与产业验证如今距离那份公告已经过去多年自动驾驶产业格局发生了翻天覆地的变化。回过头看这份合作更像是一个时代的注脚许多当时的“未尽之言”在后续发展中逐渐清晰。5.1 英特尔与Waymo合作的后续走向尽管初期公告高调但Waymo与英特尔的合作并未像一些人预期的那样发展成为独占性的、深度的“Wintel”式联盟。Waymo在后续的车辆中其计算硬件方案呈现出多元化的特点持续采用多种芯片除了英特尔业界也观察到Waymo车辆中可能存在其他计算单元。Waymo始终没有公开承诺将其整个计算栈完全建立在英特尔平台上。自研芯片的传闻与进展多年来一直有传言称Waymo在秘密研发自己的自动驾驶芯片代号“Momentum”等以期更好地控制性能、功耗和成本。这与谷歌在TPU上的成功经验一脉相承。如果属实这进一步说明了Waymo对掌握核心硬件能力的渴望。合作重心可能转移随着英特尔完成对Mobileye的收购并将其作为自动驾驶业务的核心载体英特尔与Waymo这种直接的项目级合作其战略重要性可能相对下降。英特尔更主要的精力放在了通过Mobileye提供完整的ADAS和自动驾驶解决方案给广大车企。可以说最初的合作可能更接近于一个深度试点项目Pilot Project或联合开发协议JDA。英特尔通过它深入了解了顶级自动驾驶公司的需求为其后续的汽车产品线如后来的Atom自动驾驶平台积累了宝贵经验Waymo则获得了一个顶级芯片伙伴的深度技术支持并多了一个硬件选项。但它并非一场“婚姻”而更像是一次长期的“订婚试相处”。5.2 自动驾驶硬件路线的收敛与分化从2017年至今自动驾驶硬件的发展路径逐渐清晰“中央计算区域控制”架构成为共识分布式ECU向域控制器、进而向中央计算平台演进这已成为行业明确的方向。这恰恰需要英特尔所擅长的、高性能的通用计算CPU作为“中央大脑”的一部分。AI加速芯片成为必选项无论是英伟达的Orin、Xavier特斯拉的FSD还是地平线的征程、黑芝麻的华山系列专为AI计算设计的SoC已成为L2及以上自动驾驶系统的核心。FPGA因其成本和高功耗在量产方案中逐渐让位于能效比更优的ASIC。英特尔也推出了面向汽车的AI芯片如Mobileye的EyeQ系列和英特尔本身的汽车SoC。传感器融合与预处理标准化随着摄像头、毫米波雷达、激光雷达的普及其原始数据的预处理和融合算法逐渐模块化、标准化这部分功能可以集成到传感器本身的控制器中或由域控制器中的特定模块处理。因此当年合作中提到的英特尔组件——Xeon用于通用计算Arria FPGA用于传感器处理——实际上代表了当时的一种过渡性架构。在未来的量产方案中Xeon这类高性能CPU可能会演变为更注重能效的汽车级SoC中的CPU集群而FPGA的功能则可能被集成到AI加速器或专用的预处理单元中。5.3 给从业者的经验与反思回顾这段历史对于今天仍在智能汽车领域奋斗的工程师、产品经理和决策者有几点经验值得记取警惕“公关迷雾”大型科技公司间的战略合作公告往往承载了远超技术本身的含义包括资本市场信号、人才招聘广告、生态威慑等。解读时要剥离华丽的辞藻聚焦于具体的技术细节、产品型号和落地时间表。如果这些关键信息缺失就要保持审慎乐观。理解硬件选型的阶段性在技术快速演进期没有“一步到位”的最优硬件方案。选用FPGA还是ASIC采用通用CPU还是专用AI芯片很大程度上取决于算法成熟度、开发周期和成本约束。Waymo早期用FPGA是明智之举而特斯拉最终走向FSD自研芯片也是必然选择。选型要与自身发展阶段相匹配。软硬协同的长期价值科再奇提到的“将软件固化到硅片”是提升性能、降低功耗的终极路径。这要求算法团队和硬件团队从设计初期就紧密协同。对于任何有志于打造差异化竞争力的公司培养既懂算法又懂硬件架构的跨界人才建立软硬一体的协同设计流程是构建长期壁垒的关键。供应链的韧性与多元化即使强如Waymo也不会在核心部件上依赖单一供应商。构建多元化的、有备份的供应链体系在当今地缘政治和产业竞争复杂的背景下显得尤为重要。合作可以深入但“押注”需要极度谨慎。6. 总结未尽之言背后的产业真相2017年Waymo与英特尔的那份合作公告如同一面棱镜折射出了自动驾驶黄金发展初期产业链各环节巨头们既合作又博弈的复杂心态。英特尔的“未尽之言”是它尚未拿出征服自动驾驶AI计算的杀手锏急于通过生态合作弥补短板Waymo的“未尽之言”是它对任何硬件供应商都保持着技术上的审慎与独立将核心能力牢牢掌握在自己手中。这场合作没有成为一场颠覆行业的“婚礼”但它是一次成功的“技术探戈”。它教育了市场让所有人看到自动驾驶对算力的饥渴远超想象它启发了产业让软硬协同的重要性成为共识它也预示了未来即没有任何一家公司能通吃一切开放合作与自主创新必须并行不悖。对于今天的我们而言当再次看到类似的“巨头联姻”新闻时不妨多问几个“如何”、“为何”与“是否”拨开公关的迷雾去探寻那些“未尽之言”里隐藏的、真正的产业脉搏与技术方向。因为往往正是这些沉默的细节决定了未来竞争的格局。