你坐上了一辆自动驾驶的车,仪表盘上写着"算力剩余 30%"
周末,你坐上了朋友新买的那辆新能源车。高速上,他把手从方向盘上拿开,靠在座椅上刷手机。
你下意识瞄了一眼仪表盘——那块大屏上跳出一行字:“算力剩余 30%”。
"这啥意思?"你问。
"就是车里那颗大脑还有三成力气没使完。"朋友头也不抬。
你突然意识到,这辆车的"脑子"正在同时处理好几件事:前方的车道线、后视镜边上的大货车、远处突然并线的小轿车、红绿灯的倒计时、驾驶员有没有走神……
而它只用了七成功力。
你开始好奇:这 30% 背后,到底藏了多少东西?
TOPS 是什么?先把这个单位拆开聊
很多人第一次看到"TOPS"这个缩写,心里大概是懵的。放心,你不是一个人。
TOPS 是Tera Operations Per Second的缩写,中文叫"每秒万亿次操作"。这里的"操作",你可以简单理解为做一次加法或者乘法。所以 1 TOPS 就是芯片每秒能干 1 万亿次这样的基础运算。
光说数字可能还是抽象。让我打个比方:
普通人打算盘,一秒能拨几下?大概两三次。一台普通电脑的 CPU,大概是每秒几十亿次运算,也就是几百 GOPS——比你快上亿倍。
而车载智能驾驶芯片,要做到每秒几万亿次运算,比你快了几十亿倍。
为什么需要这么快?因为车在马路上遇到的情况,是真正的时间赛跑。
车子以 120 码的速度行驶,每秒前进大约 33 米。如果前方突然出现障碍物,芯片需要在不到 0.1 秒的时间内完成:识别这是个什么东西(是塑料袋还是石头?),判断它的运动轨迹,计算最优的刹车力度或者绕行路线,然后发出指令。
这整个过程,摄像头可能同时在输入 8 个摄像头的高帧率画面,毫米波雷达和激光雷达也在发数据——芯片每秒要处理几亿个像素,处理完还得"想明白"这里面谁是谁、该不该停车。
这不是普通计算,这是实时的人工智能推理。
254 TOPS 的 Orin X,为什么成了行业标杆
聊到车载芯片,NVIDIA 是一个绕不开的名字。
2019 年,NVIDIA 推出了 Xavier,算力 30 TOPS,算是试探性的一步。2022 年,Orin X来了,一下拉到254 TOPS——这是当时量产车规级芯片的天花板。
254 TOPS 是什么概念?
拿小鹏 G9、蔚来 ET7、理想 L9 这些旗舰车型来说,它们不约而同选择了 Orin X 作为核心大脑。小鹏的 XNGP 城市导航辅助驾驶,用的就是四颗 Orin X 组合,算力峰值 1016 TOPS,号称"全栈自研天花板"。
但这里有个细节值得玩味——254 TOPS 是峰值算力。
什么意思?就像你家的空调,制冷能力可以标到 3 匹,但如果你只开了一档,其实只用了不到一半。Orin X 的 254 TOPS,代表的是芯片在最理想条件下、短时间内能达到的上限。真正开车的时候,温度会上去、功耗会受限,实际能稳定输出的算力大概只有峰值的40%~60%。
这并不是 Orin X 的问题,这是整个行业的共同困境。
国产势力崛起:地平线征程6,改写游戏规则
就在 Orin X 横扫高端市场的那几年,一家中国公司悄悄在背后积累了实力。
地平线(Horizon Robotics)成立于 2015 年,创始人余凯曾是百度深度学习研究院的负责人。这家公司的路线很清晰:只做 AI 芯片,专注边缘计算,而且从一开始就把汽车当成了核心战场。
2020 年,征程 3 推出,5 TOPS,定位 L2+ 辅助驾驶。
2022 年,征程 5 发布,128 TOPS,开始和 Orin X 正面竞争。
2024 年,征程 6 系列来了——这是真正让行业震动的一代。
征程 6 系列分了四个型号:6E、6M、6H、6P,覆盖从 10 TOPS 到560 TOPS的完整区间。
其中最猛的是征程 6P,单芯片算力560 TOPS。注意这个数字:560,是 Orin X 的两倍多。更重要的是,这不是纸面参数——征程 6P 采用了纳什架构,专门针对 Transformer 模型做了硬件级优化,在 BEV(Bird’s Eye View,鸟瞰图)这类大模型上的实际推理效率,领先 Orin X 不少。
2025 年,地平线官方公布:累计出货突破 1100 万套。这是什么概念?在中国道路上跑着的智能汽车里,差不多每三辆搭载前视辅助驾驶的国产车,就有一辆用的是地平线的芯片。
这个数字背后,是长安、比亚迪、吉利、奇瑞等一系列主流车企的订单在支撑。地平线用"农村包围城市"的策略,从性价比车型切入,逐步向上渗透,最终在 2025 年站上了和 NVIDIA 正面对话的擂台。
华为昇腾 610Pro:另一个不可忽视的玩家
华为在车载芯片上的布局,经历了一个曲折但结果不错的故事。
早年间,华为海思的麒麟芯片在消费电子领域风生水起,后来因为众所周知的外部限制,手机芯片那条路基本断了。汽车业务成了一个新的出口。
昇腾 610Pro是华为 MDC 智能驾驶计算平台的核心芯片,官方宣传算力达到200+ TOPS。它基于华为自研的达芬奇架构,和华为盘古大模型、鸿蒙座舱系统形成了生态闭环。
华为的优势在于软硬一体。芯片只是底座,上面还有自研的 MDC 平台、操作系统 AOS/VOS,以及一整套感知-规划-控制的全栈方案。车企如果选择华为的整套方案,从芯片到算法到云端训练,都能打通。
但这也是一把双刃剑——华为的方案相对封闭,车企在上面的定制空间有限。所以目前和华为深度合作最紧密的,还是问界、智界、阿维塔这些"亲儿子"品牌。
高通 Snapdragon Ride Flex:手机厂商的跨界逻辑
你可能会想,高通不是做手机芯片的吗?怎么也来凑汽车的热闹?
这其实很合理。手机芯片厂商做汽车,有一个天然的优势:功耗控制。
Snapdragon Ride Flex 是高通在汽车领域的第一款集成式 SoC,单芯片算力 360 TOPS,而且主打"舱驾融合"——也就是把智能座舱(娱乐、导航、语音)和智能驾驶(感知、决策、控制)合并到一颗芯片上。
这个思路很有意思。传统方案里,车里有两套甚至三套独立的芯片:座舱用一颗,智驾用一颗,功能安全芯片再来一颗。芯片之间用 CAN 总线通信,延迟高、集成度低、成本也贵。
舱驾融合的目标,就是一颗芯片打天下。高通 Ride Flex 的逻辑是:手机芯片本来就擅长处理多任务、图像渲染、语音识别这些"聪明"的事,把它延伸到汽车座舱领域,只要解决车规级认证和功能安全(ASIL-D)的问题,就能大幅简化EE架构,降低整车成本。
目前搭载 Ride Flex 的车型还不多,主要是一些概念阶段的项目。但舱驾融合是行业大趋势,这点基本没有争议。
峰值算力 vs 有效算力:为什么数字越大越焦虑
回到开头那个数字——“算力剩余 30%”。
这块仪表盘背后,其实藏着整个行业最核心的焦虑:算力到底够不够用?
这里就要区分两个概念:峰值算力和有效算力。
峰值算力你可以理解为芯片的"百米冲刺成绩"——芯片在实验室里、理想温度、理想散热的条件下,最快能跑多快。TOPS 这个单位,测的就是这个。
但车开在路上是另一个故事:
- 芯片持续工作会产生热量,温度高了会降频,就像你手机发烫了会变卡
- 车载环境温度范围是零下 40 度到零上 85 度,散热条件远比数据中心恶劣
- 真实场景中,芯片跑的是 Transformer、BEV、Occupancy 等大型模型,这些模型对内存带宽的要求极高,不是光靠算力堆叠就能解决的
所以行业里开始越来越重视一个指标:TOPS per Watt,也就是每瓦特能产生多少算力。这才真正决定了芯片在车上能"稳态运行"多久。
地平线在这一点上下了大功夫。征程 6 系列强调的"能效比",核心观点是:560 TOPS 不是用来"跑满"的,而是用来保证在各种corner case(极端情况)下,系统依然能流畅运行,不会因为算力不够而出现决策延迟。
这也是为什么很多车企在宣传智驾系统时,开始把"有效算力利用率"作为核心卖点——峰值 254 TOPS,实际能稳定发挥 160 TOPS,还是 200 TOPS,这里面差了不止一个量级。
舱驾融合:为什么特斯拉走了一条不一样的路
说到算力焦虑,有一个有意思的对比。
特斯拉从 2021 年开始,就用FSD 芯片(144 TOPS)支撑 Autopilot 和整个座舱系统的运行。他们没有区分"驾驶芯片"和"座舱芯片",而是把两块功能集成在同一个计算平台上。
这套方案争议很大,但从架构逻辑上看,特斯拉走的是中央计算平台的路线:整车只有少数几个域控制器,所有感知、决策、娱乐、通讯都汇总到中央大脑。
好处是:硬件简单了,成本下来了,数据流通更顺畅了。
坏处是:一旦中央平台出问题,整车所有功能一起瘫痪,安全风险集中。
目前行业的主流选择还是域分离+逐步融合:智能驾驶和智能座舱暂时保持相对独立的芯片架构,但通过更高带宽的通信链路(比如千兆以太网)来协同工作,为将来的融合留出过渡空间。
NVIDIA 的 Thor 芯片(单芯片算力 2000 TOPS)正是瞄准了这个趋势。Thor 的设计目标就是"一颗芯片搞定所有"——驾驶、座舱、车身控制全部集成,支持舱驾融合的中央计算架构。
但 Thor 的量产时间表一直在推迟。2022 年发布的时候说 2024 年量产,后来推到 2025 年,再推到 2026 年。这个延期本身也说明了集成度越高的芯片,面临的工程挑战越大。
自动驾驶到底需要多少算力?答案没那么简单
说了这么多,可能你还是想问:到底需要多少 TOPS 才够?
说实话,这个问题没有标准答案。
不同级别的自动驾驶,对算力的需求差异巨大:
- L2 辅助驾驶(自适应巡航+车道保持):10-30 TOPS 足够了,征程 3 和高通 QCM6490 都能搞定
- L2+ 高阶辅助驾驶(高速 NOA、城市记忆路线):需要 50-200 TOPS,Orin X 和征程 5 是这个区间的选手
- L3/L4 有条件自动驾驶(城市全场景 NOA):200-500 TOPS 是门槛,征程 6P 和多芯片 Orin 阵列在这个段位
- L5 完全自动驾驶:理论上需要 1000+ TOPS,目前没有芯片能稳定满足这个需求
但这里有一个反直觉的现象:算力高不等于体验好。
小米SU7 Ultra 用的 Orin X,254 TOPS,但小米的智驾体验和算力利用率,长期被评价为"硬件拉满、软件欠佳"。而华为问界用的昇腾方案,算力参数并不总是最高的,但实际体验却常被用户认可。
这说明一个道理:算力是基础,算法是灵魂,工程化能力是桥梁。
同样一块 254 TOPS 的 Orin X,在不同车企手里,可以跑出完全不同的智驾水平。这里面有算法模型大小的原因,有数据闭环效率的原因,也有工程团队对芯片底层架构理解深度的原因。
我的观点:算力竞争已经进入下半场
回顾这几年车载芯片的发展,有一个明显的脉络:
上半场:算力为王,谁的 TOPS 高谁就是旗舰。各家车企以首发高性能芯片为荣,消费者也把"芯片算力"当成了购车的核心参考指标之一。
下半场:纯堆算力的玩法开始失灵。用户开始意识到,200 TOPS 的车开起来可能还不如 100 TOPS 的车顺畅。行业开始关注有效算力利用率、每瓦特性能、软硬协同效率这些更务实的指标。
地平线的崛起,是这个趋势最好的注脚。用一颗 560 TOPS 的单芯片,替代原本需要两颗 Orin X 才能完成的感知任务,成本降了,功耗降了,智驾体验反而更稳定了——这才是真正有价值的创新。
而 NVIDIA 的 Thor 虽然算力惊人,但它要解决的不仅是芯片本身,还有整个汽车EE架构的重构、车企供应链的调整、以及功能安全的完整验证体系。这些事情,比造一颗"最强芯片"要复杂得多。
写在最后:焦虑背后是对安全的敬畏
回到开头那个"算力剩余 30%"。
你可能会想,为什么这辆车不把算力用满?是芯片不够强吗?
不是。
是因为工程师在设计这套系统时,做了一个重要的选择:永远给系统留出足够的余量,用来处理那些"没见过的场景"。
雨夜、强光、路面反光、前车突然掉落货物、山路急弯上的行人——这些场景在训练数据里可能只出现几次,但智驾系统必须能在真实遇到时做出正确反应。
算力余量,就是这个正确反应的"安全垫"。
所以,下次你再看到仪表盘上那个"算力剩余 30%",不要觉得这是浪费——那 30%,是工程师留给你的最后一道安全防线。
本文数据来源:NVIDIA 官方产品规格、地平线官方发布会及公开融资材料、华为昇腾官网、高通 Snapdragon Ride Flex 白皮书。算力数据为截至 2025 年底的公开峰值参数,实际表现因车型、算法版本和环境而异。