在智能駕駛時(shí)代，隨著芯片算力和軟件算法所引領(lǐng)的智能化成為不可逆的發(fā)展趨勢(shì)，自動(dòng)駕駛等級(jí)每進(jìn)階一步，算力便需大幅提升，傳統(tǒng)芯片已無(wú)法滿足當(dāng)下的算力需求，可以說(shuō)，得“智能駕駛芯片者”得天下。

一、新老芯片企業(yè)掘金智能駕駛芯片“藍(lán)?！?

市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Gartner公司的數(shù)據(jù)，到2021年，全球無(wú)人駕駛車(chē)輛所用芯片的年收入應(yīng)增加一倍以上，市場(chǎng)規(guī)?？蛇_(dá)到50億美元。在中國(guó)，政府目標(biāo)在10年內(nèi)部署3000萬(wàn)輛自動(dòng)駕駛汽車(chē)，有望成為全球最大的自動(dòng)駕駛汽車(chē)市場(chǎng)。

這對(duì)智能駕駛芯片的初創(chuàng)公司來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是一塊巨大的蛋糕。黑芝麻即是其中之一。

2019年8月黑芝麻智能科技成功推出中國(guó)首款車(chē)規(guī)級(jí)ADAS芯片，并與全球多家著名企業(yè)結(jié)成戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。該公司認(rèn)為，進(jìn)入2020年，智能駕駛將更注重安全性、可靠性、易用性、開(kāi)放性、可升級(jí)、服務(wù)質(zhì)量、延續(xù)性，成為車(chē)規(guī)級(jí)AI芯片的商業(yè)落地元年。

在人工智能AI芯片逐漸成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中的“皇冠”領(lǐng)域時(shí)，黑芝麻將車(chē)規(guī)級(jí)AI芯片形容為“皇冠中的皇冠”，這是由于車(chē)規(guī)級(jí)AI芯片在市場(chǎng)前景廣闊的同時(shí)，對(duì)技術(shù)的挑戰(zhàn)更高。“車(chē)載AI芯片有著嚴(yán)苛的車(chē)規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)需滿足整車(chē)量產(chǎn)對(duì)算法軟件的適配性、芯片功耗體積、能效比和性?xún)r(jià)比，以及芯片平臺(tái)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)交付能力有很高的整體考量?！眲⑿l(wèi)紅表示，“同時(shí)，產(chǎn)品質(zhì)量需達(dá)到車(chē)規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，保證功能安全和性能可靠，通過(guò)相關(guān)認(rèn)證難度大、耗時(shí)長(zhǎng)。”

因此，隨著今年智能駕駛芯片逐步開(kāi)始落地，行業(yè)對(duì)車(chē)規(guī)級(jí)AI芯片的市場(chǎng)預(yù)期將漸趨理性。

黑芝麻CEO單記章指出，今年以來(lái)智能駕駛產(chǎn)業(yè)界各種共識(shí)慢慢建立，L2/L2+正在規(guī)?；瘜?shí)施，同時(shí)研發(fā)L3/L4的量產(chǎn)解決方案。汽車(chē)控制器正往集中化發(fā)展，控制器平臺(tái)對(duì)核心芯片提出了更高的功能和性能要求。

基于對(duì)智能駕駛產(chǎn)業(yè)的理解，黑芝麻制定了AI3戰(zhàn)略，即看得懂(AI)、看得清(Imaging)、看得遠(yuǎn)(Interconnected)?！翱吹枚?，需要有強(qiáng)大的大腦;看得清，強(qiáng)大的信號(hào)處理能力;看得遠(yuǎn)，不光是本車(chē)看到的，路上看到的，也包括其它車(chē)看到的。”單記章解釋道，在清晰的戰(zhàn)略定位和堅(jiān)持不懈的研發(fā)積累下，黑芝麻迎來(lái)了“開(kāi)花結(jié)果”的2020年。

“我們積聚人才，我們研究市場(chǎng)需求，我們制定產(chǎn)品戰(zhàn)略，我們定位我們自己，我們希望在智能駕駛到來(lái)之際，成為推動(dòng)輔助駕駛/自動(dòng)駕駛的重要力量?！彼麖?qiáng)調(diào)，今年是黑芝麻智能產(chǎn)品的落地之年，繼去年華山系列第一顆芯片——“華山一號(hào)”A500問(wèn)世，今年再次取得突破，發(fā)布了性能更強(qiáng)大的“華山二號(hào)”A1000/A1000L”。

那么，這顆“國(guó)內(nèi)首顆車(chē)規(guī)級(jí)智能駕駛芯片” 華山二號(hào)究竟強(qiáng)大在哪里?

二、國(guó)產(chǎn)智能駕駛芯片再攀高峰，揭秘“華山二號(hào)”核心技術(shù)

黑芝麻表示，此次發(fā)布的“華山二號(hào)”A1000是中國(guó)第一顆針對(duì)智能駕駛設(shè)計(jì)的高算力、可擴(kuò)展車(chē)規(guī)感知芯片，具備高能效比的超大算力，把高質(zhì)量、高精度、高性能、高準(zhǔn)確度四項(xiàng)核心技術(shù)和高效的運(yùn)算有機(jī)地結(jié)合在一起，單顆芯片可支持L3自動(dòng)駕駛，其多芯片互聯(lián)FAD芯片平臺(tái)算力可達(dá)160T，可支持L4~L5自動(dòng)駕駛。

黑芝麻智能科技CTO齊崢從芯片技術(shù)層面對(duì)“華山二號(hào)”的核心技術(shù)進(jìn)行了更進(jìn)一步的揭秘。

據(jù)齊崢介紹，“華山二號(hào)”具備高算力、高能效比DynamAI DL引擎架構(gòu)，和多路相機(jī)、高質(zhì)量、高處理率的NeuralIQ ISP流水線兩大自研核心IP優(yōu)勢(shì)。而正是這兩款高可擴(kuò)展性核心IP的加持，黑芝麻能夠在不到一年時(shí)間里連續(xù)發(fā)布兩款芯片以及相應(yīng)的參考設(shè)計(jì)ECU。

作為黑芝麻核心研發(fā)IP的DynamAI NN引擎，具備大算力的架構(gòu)，支持多形態(tài)、多精度運(yùn)算;通過(guò)可適配量化、結(jié)構(gòu)化剪裁壓縮、硬件可執(zhí)行軟件的子圖規(guī)劃實(shí)現(xiàn)軟硬件同步優(yōu)化;支持稀疏加速和配備自動(dòng)化開(kāi)發(fā)工具等優(yōu)勢(shì)，使“華山二號(hào)”在算力方面得以實(shí)現(xiàn)40~70 TOPS，能效比大于5 TOPS/W。

另一項(xiàng)核心IP技術(shù)NeuralIQ ISP 流水線，則支持多達(dá)12路高清相機(jī)接入。每秒處理36億3曝光像素，12億單曝光像素的高處理率管道，并且每個(gè)管道可并行在線處理兩路視頻，支持在線、離線和混合處理模式;支持高動(dòng)態(tài)曝光、低光降噪、LED閃爍抑制等高質(zhì)量車(chē)規(guī)圖像處理要求;具有豐富的傳感器格式以及精度支持，很好的適用于智能駕駛環(huán)視感知、前視感知、駕駛監(jiān)控等應(yīng)用場(chǎng)景。

一個(gè)直觀的對(duì)比可以看出“華山二號(hào)”的強(qiáng)大：現(xiàn)階段英偉達(dá)主流的Xavier芯片，單顆算力30TOPS，能效比1-2TOPS/W，而“華山二號(hào)” 單顆算力達(dá)到40TOPS，能效比可達(dá)6TOPS/W，能夠達(dá)到全球第一的水平;對(duì)標(biāo)Tesla的自動(dòng)駕駛平臺(tái)(FAD)平臺(tái)，本項(xiàng)目所能夠推出的FSD，在整體算力超過(guò)Tesla FSD平臺(tái)144TOPS達(dá)到160TOPS的同時(shí)，功耗只有不足32W，遠(yuǎn)低于FSD動(dòng)輒上百瓦的功耗。單顆芯片算力可支持L3，算力、能效比屬于國(guó)內(nèi)最強(qiáng)水平。

此外，齊崢表示“華山二號(hào)”下個(gè)月起將提供A1000硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，核心板搭載了A1000芯片和DDR，具有USB、PCIE、Ethernet、SD等接口，以及相機(jī)解串子板和10個(gè)攝像頭，平臺(tái)載板可獨(dú)立開(kāi)發(fā)調(diào)試。9月起還將推出A1000 L3 DCU參考設(shè)計(jì)，使用了兩顆A1000，配備10個(gè)攝像頭，以及激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等傳感器，總算力13000 SPECINT(CPU)，80~140 TOPS(AI加速)。

在最為重要的車(chē)規(guī)要求方面，從團(tuán)隊(duì)、架構(gòu)、設(shè)計(jì)流程方面來(lái)保證“華山”系列健全的車(chē)規(guī)安全開(kāi)發(fā)。在安全認(rèn)證方面，“華山二號(hào)”通過(guò)了ASPICE汽車(chē)軟件過(guò)程改進(jìn)及能力評(píng)定、AEC-Q100車(chē)用可靠性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)、ISO26262道路車(chē)輛功能安全認(rèn)證、ISO9001質(zhì)量體系認(rèn)證等一系列針對(duì)駕駛安全的架構(gòu)、流程、設(shè)計(jì)、認(rèn)證，并集成了獨(dú)立的功能和信息安全島。

三、智能汽車(chē)供應(yīng)鏈安全迫在眉睫，車(chē)載AI芯片是核心

傳統(tǒng)汽車(chē)芯片長(zhǎng)期以來(lái)被國(guó)外廠商所壟斷。汽車(chē)芯片的選型，除了性能、成本，更重要的是保證供應(yīng)鏈的安全、穩(wěn)定。比如，長(zhǎng)期以來(lái)，跨國(guó)公司通常采取的都是優(yōu)先供應(yīng)外資品牌的策略，使得很多最新一代的芯片無(wú)法在國(guó)內(nèi)汽車(chē)行業(yè)同步落地。

清華大學(xué)車(chē)輛與運(yùn)載學(xué)院教授李克強(qiáng)指出，智能汽車(chē)是現(xiàn)代信息通信、電子控制與汽車(chē)相結(jié)合的高新技術(shù)產(chǎn)物，而新的智能計(jì)算平臺(tái)是智能汽車(chē)的核心組成，其中車(chē)規(guī)級(jí)AI芯片是智能汽車(chē)計(jì)算平臺(tái)的關(guān)鍵，也是中國(guó)發(fā)展智能汽車(chē)的“卡脖子”技術(shù)。

為此，一場(chǎng)圍繞高級(jí)別自動(dòng)駕駛的商業(yè)大戰(zhàn)已經(jīng)打響，保證智能汽車(chē)供應(yīng)鏈安全，已然迫在眉睫。諸如黑芝麻等初創(chuàng)車(chē)載AI芯片廠商，正是發(fā)力的大好時(shí)機(jī)。不過(guò)他們?cè)谟瓉?lái)機(jī)遇窗口的同時(shí)，也面臨著一些壁壘需要打破。

從國(guó)內(nèi)來(lái)看，盡管車(chē)載AI芯片創(chuàng)業(yè)公司與車(chē)規(guī)級(jí)芯片老玩家一起蓬勃發(fā)展，但是都各有不足之處。傳統(tǒng)汽車(chē)半導(dǎo)體出身的團(tuán)隊(duì)在算法軟件開(kāi)發(fā)能力和資源上相對(duì)欠缺，電子消費(fèi)芯片出身的團(tuán)隊(duì)則對(duì)汽車(chē)、車(chē)規(guī)了解不透徹，行業(yè)立足需要既懂芯片又懂車(chē)的融合背景。

劉衛(wèi)紅強(qiáng)調(diào)，多年以來(lái)，整車(chē)廠的大門(mén)幾乎不對(duì)國(guó)產(chǎn)汽車(chē)芯片開(kāi)放。整車(chē)廠出于安全的考慮，往往優(yōu)先選擇最成熟的一級(jí)供應(yīng)商，國(guó)產(chǎn)芯片可能進(jìn)不了一級(jí)供應(yīng)商的體系，更難進(jìn)入整車(chē)廠的體系。因此，芯片是否達(dá)到車(chē)規(guī)級(jí)要求，是否滿足車(chē)廠的技術(shù)規(guī)范，是車(chē)規(guī)級(jí)AI芯片商業(yè)落地的先決條件，也是首要的挑戰(zhàn)。

在智能駕駛商業(yè)化落地、國(guó)產(chǎn)智能汽車(chē)供應(yīng)鏈差距與機(jī)遇共存的時(shí)代機(jī)遇下，黑芝麻智能科技此次新推出的“華山二號(hào)”芯片具備強(qiáng)大算力、優(yōu)越的能耗比及算力利用率，是目前能支持L3及以上級(jí)別自動(dòng)駕駛的獨(dú)家國(guó)產(chǎn)芯片，有望賦能整個(gè)自動(dòng)駕駛相關(guān)生態(tài)圈，助力中國(guó)智能汽車(chē)方向的技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，并在不久的將來(lái)有機(jī)會(huì)參與推動(dòng)和定義行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)與潮流，直接參與國(guó)際一流廠牌的競(jìng)爭(zhēng)。

智能駕駛市場(chǎng)的復(fù)雜度不斷提升，技術(shù)快速迭代變革，人工智能與傳統(tǒng)汽車(chē)行業(yè)擁抱與賦能，可以預(yù)見(jiàn)汽車(chē)必將成為人們?nèi)粘Ｉ钪凶畲蟮囊苿?dòng)終端。在此趨勢(shì)下，汽車(chē)行業(yè)迫切需要更智能、更高效、更穩(wěn)定的芯片和計(jì)算能力。