麥肯錫:自動駕駛正在變成一個芯片和算力的競賽
麥肯錫發布了一份報告《在生成式AI時代重塑自動駕駛》,自動駕駛正在從一個汽車工程問題,變成一個AI基礎設施問題。
圍繞軟件架構的換代、芯片和內存的軍備競賽和整個產業價值鏈的重新整合來探討,值得我們從芯片角度來看看。

Part 1規則寫不出來了,交給模型學
自動駕駛行業的軟件架構正在經歷一次十幾年才遇到一次的大換代。
過去的做法是規則式的,工程師把"看到行人十米內要剎車""前方有錐桶要變道"這樣的指令一條條寫進代碼。這套做法叫AV 1.0,天花板是永遠寫不完所有場景。
從規則式向端到端AI原生的轉移,端到端架構(AV 2.0)用Transformer模型直接學習從傳感器輸入到駕駛決策的映射。
好處很明顯是在沒有見過的場景中也能做出合理反應,開起來更接近人類的駕駛行為。

落地路徑上,三種并行的架構選擇。
◎ 第一種是傳統做法,感知、規劃、控制各自獨立,代碼大多是人工編的"if-then"規則,好處是每一步都透明可解釋,問題是適配不了復雜城市路況。
◎ 第二種是混合方案,用VLA(視覺語言動作)模型主導駕駛,外面再套一層規則做安全兜底。很多L2+系統走的就是這條路。
◎ 第三種是純端到端方案,一個模型同時處理感知和規劃。
它又分了兩個流派。
模塊化端到端,感知和規劃是分開預訓練的模型,但聯合優化,好處是中間輸出可以獨立驗證,方便調試。
單片式端到端,一個巨型模型直接吃進傳感器數據輸出駕駛指令,信息損失最小,泛化能力最強,但像個黑盒子,你不知道它某個急剎到底是"看到了真的危險"還是"看錯了影子"。
端到端架構在高度變化的城市環境中表現得比傳統系統更好。但代價很大:模型可解釋性差,安全驗證困難,監管部門難以審批。
行業共識是,L2+會先大規模鋪開,因為人還在方向盤后面負責兜底。L3和L4靠純端到端上量,需要同時突破更省數據的AI模型、能模擬百萬級極端場景的仿真平臺和更成熟的法律框架三個關卡。
多數中國消費者認為2035年之前大多數車就能實現完全無人駕駛,六成以上全球受訪者愿意乘坐robotaxi。
中國市場最樂觀,消費者預期領先業界專家的判斷至少一個身位。
Part 2芯片的戰場,真正的瓶頸不是算力
端到端架構帶來的算力需求爆炸,直接把芯片從"汽車的一個零部件"推成了"決定競爭力的核心變量"。
ADAS和自動駕駛處理半導體的全球市場,2025年約56億美元,到2035年會膨脹到超過460億美元,年復合增長率24%。ADAS/自動駕駛芯片在汽車半導體總價值中的占比從不到6%跳到22%,大中華區預計是2035年最大的單一市場。

過去五年,行業一直在拼TOPS。誰的NPU算力更高,誰的芯片就跑得更快,這個邏輯在端到端時代不夠用了。
真正的瓶頸不是計算能力,是內存帶寬。
端到端模型參數量巨大,傳感器數據流高分辨率、多模態、高幀率,中間的激活層數據體積遠超模型本身。系統在算力耗盡之前,帶寬已經先被堵死了。
系統變得受內存限制,而非受計算限制,高帶寬LPDDR內存、更大的片上SRAM緩存、甚至HBM和先進封裝,正在取代TOPS數成為衡量下一代ADAS芯片的硬指標。
NPU也在取代GPU成為端到端芯片的主力。
◎ AV 1.0時代,GPU用來跑感知模型;
◎ 到了AV 2.0,推理任務NPU更高效。CPU轉向做安全冗余和系統調度,GPU退居輔助角色,做預處理和后處理。
延遲和確定性是另一個被忽略的維度。端到端系統的控制回路對時間精度的要求上了一個臺階。傳感器輸入、規劃決策、車輛執行這三個環節之間的時延,如果有幾個毫秒的不確定性,安全驗證的難度直接爆炸。
報告指出,片上互聯和低延遲通信通道正在變成下一代E2E平臺的關鍵設計約束。分布式架構雖然靈活,但多芯片之間的同步延遲和安全驗證復雜度,很多整車廠承擔不起。
封裝也在卷。單片SoC提供最低延遲和最簡單的安全驗證,是當前主流。系統級封裝(SiP)是過渡方案,多顆die在一個封裝內協同。
Chiplet(芯粒)被認為是2030年后的終極解,可以把大芯片拆成小芯粒,升級某個功能不用重新設計整顆芯片。
但它在汽車安全場景下的驗證復雜度太高了,可能需要連接技術、軟件工具鏈和安全框架全部成熟以后才能真正上車。
Part 3車不再是唯一的戰場,數據中心和軟件生態也在被改寫
端到端AI對算力的吞噬遠遠超出了車本身的范疇。傳統的ADAS開發,數據采集、標注、訓練、驗證的管線和今天的端到端系統比,算力需求不是一個數量級。
報告把驅動因素拆成三條:模型越來越復雜(Transformer、多模態基礎模型、VLA系統全都是巨型算力消耗者)、訓練數據規模膨脹(需要數百萬小時的真實駕駛數據做模仿學習和強化學習)、仿真驗證成為必需品(端到端模型太像黑盒,必須用海量高保真閉環仿真來生成極端場景、評估失敗模式)。
自動駕駛的經濟模型開始越來越像一個超大規模AI平臺的經濟模型,行業已經分成了兩條路。
◎ "輕算力"模式,傳統車企買現成的軟硬件方案,自己只做少量的車端適配,內部訓練算力需求不大。
◎ "重算力"模式,robotaxi運營商和深度垂直整合的車企從頭訓練自己的端到端模型,需要的AI訓練集群逼近90,000個H100等效GPU。
90,000個H100。這個數字放在五年前是科幻,放在今天是一個幾家頭部公司正在逼近的現實。
這么多算力放在哪,成了戰略問題。
◎ 全部上云,彈性最好,但大模型訓練跑在云端,GPU租賃費用在規模大了以后是一條陡峭的成本曲線。
◎ 全部自建,數據主權最安全,持續推理和工作負載的成本最可控,但缺乏彈性。
混合架構正在成為主流,數據和核心模型放在自己的機房,峰值訓練和仿真跑在云端。
供給端還有一個更深層的趨勢:軟件和硬件正在經歷從耦合到解耦的長周期演變。今天為了追求極致的延時和確定性,頭部玩家在搞軟硬件協同設計,用專屬芯片跑專屬模型。
但報告引用多數業界專家的判斷,長期方向是軟硬件分離。車企要的是"感知、規劃、控制這些軟件層能在不同SoC上跑"。芯片公司也在投資開放接口、中間件抽象層和標準化軟件框架。
一個模塊化的"混搭"生態可能在未來十年內形成:A公司做感知、B公司做規劃、C公司做仿真,全跑在標準化的硬件平臺上。
小結
自動駕駛的下一個時代,競爭力取決于誰能建立行業最強的AI生態系統。
只把車造好的公司不夠,只把芯片做好的公司也不夠。能把汽車工程經驗、AI軟件能力、數據閉環和計算基礎設施這四樣東西同時做出來的人,才會定義未來出行的形態。
原文標題 : 麥肯錫:自動駕駛正在變成一個芯片和算力的競賽
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