技術分析｜輝達的Thor晶片有多先進？

進入2025年，進入端對端一段式模型下，汽車企業認識到高算力晶片的需求已成為推動行業進步的關鍵因素。輝達於2022年推出的Thor晶片被譽為智能駕駛領域的新標竿，技術性能和設計理念為汽車行業帶來了新的可能性。

這篇文章從技術角度深入分析Thor晶片，探討其架構特點、計算能力、系統整合以及未來技術趨勢。

Part 1

架構創新：基於Blackwell架構

Thor晶片基於輝達最新的Blackwell架構，這一架構體現了輝達在高性能計算領域的深厚積累。

● Blackwell架構的核心特性包括：

◎ 先進的製造工藝：Thor晶片採用台積電4納米工藝製造，搭配CoWoS-R封裝技術。這種先進工藝大幅提升了晶片的電晶體密度和能效，為高算力和低功耗提供了堅實的基礎。

◎ 模組化設計：Blackwell架構採用模組化設計，能夠靈活組態計算單元和記憶體頻寬。Thor晶片提供五種不同組態，滿足從入門到高階智能駕駛系統的多樣化需求。

◎ 專用計算核心：Thor晶片整合了多個專用計算核心，包括用於AI推理的Tensor Core、用於圖形處理的CUDA核心，以及用於神經網路訓練和最佳化的專用加速器。這些核心協同工作，顯著提升了晶片的整體性能。

Thor晶片的頂級型號Thor-Super具備高達2000 TOPS（每秒兆次操作）的計算能力，是其前代Orin晶片的近8倍。Thor晶片可以即時運行端到端（E2E）自動駕駛模型，這些模型需要處理大量資料並執行複雜計算。

Thor晶片能夠同時處理來自多種感測器的資料，包括攝影機、雷達、激光雷達等，實現多模態感知與決策。Thor晶片的發佈，標誌著行業邁向智駕3.0時代，即“端到端+VLA”雙系統架構。

VLA（視覺語言動作大模型）作為新一代技術框架，能夠在複雜駕駛場景下提供更加智能化和靈活的解決方案。

● VLA的關鍵性作用：提升自動駕駛系統對場景的理解能力，增強系統的決策精度。

● Thor的核心作用：其高算力支援VLA全量模型在車端的部署，解決當前Orin-X平台算力瓶頸。

輝達Thor晶片在此階段的應用，不僅滿足了現階段自動駕駛發展的需求，還為更高等級的自動駕駛技術奠定了基礎。

當然Thor晶片最具顛覆性的創新之一在於其系統整合能力，汽車電子系統通常分為多個控製器，各自處理ADAS（高級駕駛輔助系統）和IVI（車載資訊娛樂系統），分散式架構存在資料延遲和可靠性問題。Thor晶片採用單晶片設計，將ADAS和IVI系統統一到一個平台上。

● 其主要優勢包括：

◎ 降低複雜性：通過整合多個功能模組，Thor晶片減少了車輛中的電子控制單元（ECU）數量，簡化了系統設計。

◎ 提高可靠性：單晶片架構消除了系統間通訊延遲，並通過硬體級容錯機制提升了整體系統的穩定性。

◎ 提升使用者體驗：整合系統可以提供更一致的使用者體驗，包括無縫的ADAS功能和更智能的座艙互動。

Part 2

輝達Orin-X

到Thor-X-Super晶片進化

從Orin-X到Thor-X-Super，輝達的晶片經歷了顯著的性能提升，旨在滿足不斷增長的自動駕駛需求。

Orin-X作為起點，配備了12個基於ARM Cortex-A78AE架構的CPU核心和5.2 TFLOPS FP32算力的Ampere架構GPU，適合用於低功耗場景下的基礎ADAS（高級駕駛輔助系統）任務。它支援LPDDR5記憶體，頻寬為205GB/s，並且功耗僅為50瓦，非常適合對即時性和安全性有嚴格要求的應用。

隨著需求的增長，Thor-X帶來了明顯的進步。它擁有14個更強大的ARM Neoverse V2架構CPU核心，提供630 KDMIPS的性能，以及9.2 TFLOPS FP32算力的Blackwell架構GPU，大幅提升了多工處理能力和深度學習推理性能。

Thor-X的記憶體頻寬增加到了273GB/s，支援LPDDR5X標準，同時功耗範圍在70至140瓦之間，平衡了高效能與功耗管理，還支援PCIe 5.0介面，提供了更高的資料傳輸速率和更多的連接選項，適用於複雜的多感測器融合和環境感知任務。

頂級組態的Thor-X-Super則代表了這一系列的巔峰之作。它不僅將CPU核心數量翻倍至28個，還進一步增強了GPU性能至18.4 TFLOPS FP32算力，專為最複雜、最苛刻的全自動駕駛系統設計。其記憶體頻寬達到了驚人的546GB/s，採用了512位寬的LPDDR5X記憶體，確保了極高的資料吞吐量。

Thor-X-Super的功耗範圍在140至280瓦之間，雖然對散熱提出了更高要求，但能夠應對高性能計算任務。此外，它同樣支援最新的PCIe 5.0介面，確保了大規模資料互動的需求。

從Orin-X到Thor-X-Super，這些晶片逐步增加了核心數量、GPU算力、記憶體頻寬，並最佳化了功耗和介面擴展能力，以適應從基礎駕駛輔助到完全自主駕駛的各種複雜任務。

● 選擇那款晶片取決於具體應用場景的需求：

◎ 如果需要高效能且對功耗不敏感，Thor-X-Super是最佳選擇；

◎ 而如果追求性價比或功耗最佳化，則可以選擇Orin-X或Thor-X。

這種進化路徑展示了輝達在汽車晶片領域的持續創新和技術領導地位。

小結

從技術視角來看，輝達Thor晶片憑藉其創新的架構設計、卓越的算力性能以及系統整合能力，為電動汽車行業設定了新標準。它不僅滿足當前智能駕駛的需求，更為未來高階自動駕駛技術的實現奠定了基礎。 (芝能汽車)