周彥武

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美國權威汽車評論媒體《消費者報告》曾經將通用凱迪拉克CT6的SuperCruise與包括特斯拉FSD的其他幾種智慧駕駛系統做過對比，Super Cruise力壓特斯拉最受好評。超級巡航位元斯拉FSD增加了鐳射雷達掃描地圖和高精度定位模組以及高精度衛星定位服務。這是超級巡航拿第一的關鍵因素。本月，通用汽車宣佈了Super Cruise的高階版本Ultra Cruise，UltraCruise將於2023年正式推出，用於豪華車上，中低端車則繼續用Super Cruise。升級部分主要是增加了鐳射雷達和採用高通5nm晶片SA8295做主處理器。

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Ultra Cruise只能在北美使用，即上圖的路線上使用，路線為原始的13萬英里，藍線是新加的，包括了加拿大部分線路。

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這是Ultra Cruise的諜照，鐳射雷達位於擋風玻璃後面，體積很小，幾乎看不到。車頂上的系統是驗證測試系統，量產車從外觀上不會與傳統車輛有任何區別。

Ultra Cruise的鐳射雷達供應商是Cepton，2016年創立於矽谷的高效能 MMT（Micro Motion Technology，微動技術）鐳射雷達解決方案公司Cepton（又稱“賽瞳科技”）在今年8月宣佈，已與一家公開交易的特殊收購目的公司GrowthCapital簽訂最終的企業合併協議，以及總額為 5850 萬美元的私募相關認購協議。交易完成後，合併公司將更名為“Cepton, Inc”在納斯達克交易市場上市，新股票程式碼為“CPTN”。這也就意味著，創立5年的Cepton透過“借殼上市”的方式，完成了登陸二級市場的目的。與任何一家鐳射雷達企業都不同，Cepton的定位是L2/L3級的鐳射雷達，而不是L4。Cepton的投資者包括英偉達和全球最大的車燈供應商日本的KOITO（小糸製作所）。Cepton是一家華人企業，執行長裴軍，團隊大多來自Velodyne。

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KOITO向Cepton投資了5千萬美元，對於保守的日本企業來說這是極為罕見的，日本中小企業幾乎從不對外投資風險企業。KOITO與Cepton合作，打造車燈與鐳射雷達一體裝置，將鐳射雷達放進車燈。Cepton除了通用汽車的專案外，還有兩個平臺。2024年有8款車會採用Cepton的鐳射雷達。

不僅是汽車領域，Cepton還與高通開拓了城市基礎設施服務領域，2021年10月18日，Cepton加入高通智慧城市加速器計劃(Qualcomm Smart Cities Accelerator Program)。透過高通物聯網服務套件，Cepton以及其智慧空間的關鍵合作伙伴The Indoor Lab計劃與高通公司展開合作，利用基於鐳射雷達的人群分析系統（該系統既能保障隱私又能最佳化空間利用），來提供“智慧場館即服務”。Cepton與TheIndoor Lab合作，於2020年在奧蘭多國際機場的一個航站樓部署了一套基於鐳射雷達的人群分析解決方案。作為試點專案，該解決方案能夠提供匿名的腳步追蹤資料，幫助維護人員開展具有針對性的清潔工作，同時幫助旅客避開擁擠區域。

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Cepton採用音圈驅動方案，原理與揚聲器完全一致，專利解說圖如上，鐳射雷達包括固定的發射透鏡130和接收透鏡140。以及基本上設定在發射透鏡130後焦平面上的鐳射源110a~110b。鐳射源110a用於發射鐳射脈衝120。鐳射脈衝經發射透鏡130準直並射向LiDAR感測器前方的物體150。然後，從物體反射的鐳射脈衝122，射向接收透鏡140。透過接收透鏡140聚焦到相應的光電探測器160a~160b，光電探測器160a~160b基本上設定在接收透鏡140的焦平面上。最後，透過耦合到鐳射源110a和光電檢測器160a的處理器190，確定鐳射脈衝120從發射到被探測的飛行時間（ToF），進而計算獲得LiDAR感測器和物體之間的距離。

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關鍵的掃描器專利解說圖如上，四個鐳射源110a~110d和四個光電探測器160a~160d安裝在同一剛性平臺230上。剛性平臺230透過兩個撓曲元件220a和220b聯接到第一基板210。撓曲元件220a和220b可以透過使用單個執行器向左或向右偏轉（例如音圈250和永磁體260，或者透過壓電執行器等方式）。第一基板210可以透過兩個撓曲元件270a和270b聯接到第二基板212。撓曲元件270a和270b可以透過使用單個執行器向前或向後偏轉（例如音圈252和永磁體262，或者透過壓電執行器等方式）。因此，透過撓曲元件220a和220b的左右移動，以及撓曲元件270a和270b的前後運動，鐳射源110a~110d和光電探測器160a~160d可以分別在發射透鏡130和接收透鏡140的焦平面中進行二維掃描。

音圈鐳射雷達技術滿足鐳射雷達大規模商業化的三個要素：高效能、低成本、高可靠性。光源和探測器不是靜止的，而是被放到電磁鐵動圈上，提供電流後就可以用來掃描一個整體的影象或者說環境。光源和探測器也不是單一的，它們擁有多條通路和多通道的陣列。這種獨特的成像方法有兩大優點：第一是借鑑了相對成熟的喇叭技術，它不像電機和軸承，不產摩擦、沒有部件損耗；第二是光源與探測器都是從鏡頭直出直入的，沒有鏡子，避免產生衰減和偏振。最重要一點是成本低。給通用的供貨價大概500-700美元。

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音圈鐳射雷達自然也有缺點，首先是FOV比較窄，以為音圈的活動空間有限，玩過喇叭的人都知道，一旦超出某個功率上限，音圈運動是非線性的，也就是失真，喇叭的廣告詞都是大音圈長衝程。再一個是角解析度略低，音圈不是電機，難以達到很多級的控制精度。這些用在L2/L3上都不算什麼缺點。音圈鐳射雷達與MEMS鐳射雷達非常近似，只是用音圈代替了MEMS，缺點是成本高了，有運動部件，光不能直進直出，信噪比略低。優點是FOV可以寬，角解析度可以更高。

UltraCruise將採用高通第四代汽車座艙晶片，即5奈米的SA8295

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高通目前只有一款5nm晶片，即Snapdragon 888，型號SM8350，改進版 Snapdragon 888 Plus，型號SM8350-AC。兩者區別是888 Plus的超大核Cortex X1的執行頻率更高，為2.995GHz，AI算力更強，達32TOPS，而888是26TOPS。通用汽車要在2023年推出Ultra Cruise，那麼在2021年就必須拿到5nm晶片的樣片，只能用SM8350的車規版晶片，即SA8295。

高階汽車的出貨量與手機的出貨量相比幾乎可以忽略不計，太低了。一款5nm晶片的一次性費用大約3億美元，高通也沒有必要單獨為出貨量低到可以忽略的汽車領域單獨開發晶片。

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Snapdragon 888採用8核設計，一個Cortex-X1的超大核，執行頻率2.84GHz，車機版應該低一點，估計2.5GHz，3個A78大核，執行頻率2.4GHz車機版低一點，估計2.1GHz，4個A55高效率核，執行頻率1.8GHz，估計車機版也要再降100MHz。

根據ARM的內部資料，取中間值，A76的算力為11.55 DMIPS/MHz。A75也取中間值，為8.85 DMIPS/MHz。ARM沒有公佈過A77和A78的算力，根據每一代提升大約20%效能，估計A78算力為16.632 DMIPS/MHz，考慮到ARM效能不僅只有算力這一項，估計A78算力最可能是15-16DMIPS/MHz，取中間值15.5DMIPS/MHz。CortexX1則比A78再強22%，即18.91DMIPS/MHz。和三星聯發科比，高通的CPU不強，但GPU和NPU都具備絕對優勢。

相信Ultra Cruise足以挑戰特斯拉的FSD 2.0（即HW4.0）。

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