“軟件應(yīng)用爆發(fā)前夜，硬件先行?！狈诺叫酒蟻?lái)說(shuō)，就是要先把芯片性能定義好，算力預(yù)備充足，以保證后續(xù)軟件更好、更快地迭代升級(jí)，進(jìn)行功能及應(yīng)用拓展。
       近兩年來(lái)，以英偉達(dá)、高通等為代表的芯片大廠基于其在移動(dòng)端的積累，相繼發(fā)力自動(dòng)駕駛大算力芯片，其中英偉達(dá)更是憑借Orin系列芯片快速攬獲了多家主機(jī)廠的供貨訂單，由此奠定其在大算力車芯領(lǐng)域的“首發(fā)”地位。而在國(guó)內(nèi)，本土企業(yè)也在爭(zhēng)相發(fā)力該領(lǐng)域，新老玩家跨界而來(lái)。以華為、黑芝麻智能為代表的本土企業(yè)此前就相繼宣布加入大算力芯片賽道，目前已有多個(gè)項(xiàng)目落地。
       相比于跨國(guó)芯片大廠，本土供應(yīng)商最主要的優(yōu)勢(shì)在于快速的響應(yīng)模式及迭代能力。加之在地緣政治變幻不定、汽車供應(yīng)鏈加速變革的市場(chǎng)環(huán)境下，推動(dòng)汽車供應(yīng)鏈本土化、區(qū)域化發(fā)展成為汽車上下游產(chǎn)業(yè)鏈的共同目標(biāo)，本土車芯供應(yīng)商一時(shí)間成為主機(jī)廠及資本追捧的方向。

黑芝麻智能科技有限公司創(chuàng)始人兼CEO單記章

       但從另一方面來(lái)看，由于車芯在安全性、車規(guī)性上有著極高的要求，國(guó)產(chǎn)大算力芯片在量產(chǎn)之路上仍面臨著諸多挑戰(zhàn)。近日，黑芝麻智能科技有限公司創(chuàng)始人兼CEO單記章受邀參加2022中國(guó)汽車供應(yīng)鏈大會(huì)暨首屆中國(guó)新能源智能網(wǎng)聯(lián)汽車生態(tài)大會(huì)，期間單記章就國(guó)產(chǎn)大算力芯片的量產(chǎn)之路展開(kāi)了分享。

國(guó)產(chǎn)大算力芯片需求迎井噴，A1000是首款單芯片支持行泊一體國(guó)產(chǎn)芯片平臺(tái)
       近兩年，隨著法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的日趨完善，以及自動(dòng)駕駛商業(yè)模式的逐漸落地，智能駕駛在底層技術(shù)快速迭代及用戶剛需的推動(dòng)下進(jìn)入了發(fā)展快車道。
       那么，如何定義“智能”呢？車上搭載的大算力芯片及其配置下的計(jì)算平臺(tái)其實(shí)就是最直觀的體現(xiàn)。以“鼻祖”特斯拉為例，其智能駕駛的發(fā)展就離不開(kāi)FSD計(jì)算平臺(tái)。要知道，海量數(shù)據(jù)是智能駕駛軟件迭代的核心，特斯拉的數(shù)據(jù)就是基于FSD計(jì)算平臺(tái)跑出來(lái)的。 
       事實(shí)上，作為汽車硬件體系中樞，大算力芯片在滿足智能駕駛軟硬件配置提升所帶來(lái)的算力需求的同時(shí)，在電子電氣架構(gòu)從分布式向集中式演進(jìn)、軟件定義汽車甚至更復(fù)雜的車路協(xié)同體系中也都發(fā)揮著關(guān)鍵作用。可以說(shuō)，大算力芯片架構(gòu)的創(chuàng)新是智能駕駛技術(shù)革命的基礎(chǔ)。抓住了大算力芯片的發(fā)展，就抓住了智能汽車產(chǎn)業(yè)鏈的核心。 
       而需求的變化也讓我們看到了一個(gè)藍(lán)海市場(chǎng)?！?022年是智能駕駛爆發(fā)的一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，這其實(shí)會(huì)催生非常多的商業(yè)機(jī)會(huì)?！眴斡浾卤硎?，“以芯片發(fā)展為例，到2025年整個(gè)汽車SOC的出貨量將接近1400萬(wàn)片。雖然從數(shù)量上來(lái)看比消費(fèi)電子類芯片少很多，但是前者單個(gè)的價(jià)值是遠(yuǎn)高于后者的。” 
       尤其是在新一輪智能汽車?yán)顺毕?，全球汽車產(chǎn)業(yè)格局亦在發(fā)生變化。中國(guó)車企崛起，躋身主賽道，這也為包括自動(dòng)駕駛芯片在內(nèi)的本土供應(yīng)鏈企業(yè)創(chuàng)造了快速發(fā)展的機(jī)遇。預(yù)計(jì)到2025年中國(guó)將有1000萬(wàn)輛車具備L2+、L3功能，這個(gè)趨勢(shì)下帶來(lái)的大算力車芯產(chǎn)值相當(dāng)可觀。

黑芝麻智能核心競(jìng)爭(zhēng)力，圖片來(lái)源：黑芝麻智能

       黑芝麻智能正是看到了這個(gè)廣闊的市場(chǎng)，并基于其對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景及芯片架構(gòu)需求的理解進(jìn)行了芯片設(shè)計(jì)，自研了NeuralIQ ISP圖像信號(hào)處理器和深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器NPU兩大車規(guī)級(jí)核心算法IP，這是黑芝麻智能有別于其他企業(yè)的核心壁壘，也是全球領(lǐng)先的自動(dòng)駕駛技術(shù)公司在路徑上的一致選擇。
       單記章認(rèn)為，自動(dòng)駕駛核心的技術(shù)邏輯就是要先“看得清”再“看得懂”。其中，ISP能夠支持多達(dá)12路攝像頭信號(hào)輸入，可滿足汽車在超低光、大逆光等復(fù)雜環(huán)境下的感知需求，讓汽車“看得清”。而經(jīng)過(guò)ISP處理過(guò)后的圖像會(huì)被傳送到NPU進(jìn)行進(jìn)一步推理和決策，并適配不同的加速器來(lái)保證流暢性和識(shí)別效率，讓汽車 “看得懂”。
       得益于這兩大自主可控核心IP，自2019年開(kāi)始，黑芝麻智能先后推出華山一號(hào)A500、華山二號(hào)A1000/A1000L、華山二號(hào)A1000 Pro芯片等華山系列自動(dòng)駕駛計(jì)算芯片。
       目前其主力產(chǎn)品是華山二號(hào)A1000，據(jù)悉是目前國(guó)內(nèi)算力最大，性能最強(qiáng)的處于量產(chǎn)階段的自動(dòng)駕駛計(jì)算芯片，已完成所有量產(chǎn)所需要的車規(guī)認(rèn)證及軟件配套。黑芝麻智能已獲得ASPICE CL2車規(guī)級(jí)軟件認(rèn)證、ISO 26262:2018 ASIL-D功能安全流程認(rèn)證、ISO26262功能安全產(chǎn)品ASIL-B認(rèn)證和AEC-Q100 可靠性認(rèn)證，是國(guó)內(nèi)首家集齊了功能安全專家認(rèn)證、功能安全流程認(rèn)證、產(chǎn)品認(rèn)證和ASPICE認(rèn)證的自動(dòng)駕駛芯片公司。該款芯片也得到了多家主機(jī)廠的支持，5月底，黑芝麻智能就曾與江汽集團(tuán)宣布將在思皓品牌多款量產(chǎn)車型上搭載該款芯片。

黑芝麻智能roadmap，圖片來(lái)源：黑芝麻智能

       黑芝麻智能還瞄準(zhǔn)“中央計(jì)算”功能需求，基于先進(jìn)的7nm工藝設(shè)計(jì)，布局下一代A2000系列芯片的研發(fā)，單芯片算力可達(dá)到256TOPS以上，預(yù)計(jì)今年年內(nèi)發(fā)布，明年起開(kāi)始向整車廠提供樣片。針對(duì)未來(lái)數(shù)年，黑芝麻智能也有清晰的時(shí)間表規(guī)劃，其中下一步是持續(xù)攻關(guān)5nm工藝，賦能A3000芯片，預(yù)計(jì)該芯片算力將超過(guò)1000TOPS。

突破算力瓶頸，自動(dòng)駕駛芯片量產(chǎn)要腳踏實(shí)地
       在大算力芯片的大闊步發(fā)展中，突破算力瓶頸只是第一步，要想順利實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，其實(shí)還有多項(xiàng)關(guān)鍵難題亟待解決。“封裝、隔離技術(shù)是首要面臨的問(wèn)題，多芯片之間的高速低延時(shí)互聯(lián)也特別重要。”單記章補(bǔ)充道。
       要知道，汽車對(duì)電子元器件的工作溫度要求相比于普通消費(fèi)電子更寬，在運(yùn)行的穩(wěn)定性和抗干擾性上也都有很高的要求，而目前先進(jìn)SiP封裝普遍采用的是2.5D/3D堆疊技術(shù)，要想達(dá)到車規(guī)要求，是需要在此基礎(chǔ)上做大量的額外工作的。
       此外，電子電氣架構(gòu)正朝域控演進(jìn)，在多個(gè)ECU合并成少數(shù)幾個(gè)XCU的過(guò)程中，為保證相互之間功能不受干擾，就出現(xiàn)了硬件隔離式及軟件虛擬化需求。在這方面，本土芯片廠商也面臨著重重難關(guān)。 
       “和早期的車規(guī)芯片可以加速量產(chǎn)不同，眼下在苛刻的功能安全要求和車規(guī)運(yùn)行環(huán)境之下，最低的量產(chǎn)時(shí)限是必須的，”單記章強(qiáng)調(diào)道，“對(duì)于車規(guī)芯片的全周期研發(fā)來(lái)說(shuō)，兩年的時(shí)間是必不可少的。在芯片測(cè)試完成之后，還要進(jìn)行量產(chǎn)驗(yàn)證，其中涉及到ACQ100認(rèn)證、功能安全認(rèn)證、客戶驗(yàn)證等，還有冬夏兩季測(cè)試?！?/P>

圖片來(lái)源：黑芝麻智能

       除了在量產(chǎn)上面臨著多重挑戰(zhàn)，在大算力芯片的研發(fā)過(guò)程中，開(kāi)發(fā)環(huán)境也特別關(guān)鍵，包括中間件、研發(fā)/量產(chǎn)工具鏈等。
       事實(shí)上，為了配合華山系列自動(dòng)駕駛芯片上車，支持合作伙伴更快、更省、更高效地完成產(chǎn)品的應(yīng)用落地，黑芝麻智能還開(kāi)發(fā)了包括車身3D環(huán)境感知、車內(nèi)駕駛員行為等方向的算法，均已達(dá)到量產(chǎn)狀態(tài)。
       與此同時(shí)，黑芝麻智能還基于NPU推出了山海人工智能開(kāi)發(fā)平臺(tái)，將領(lǐng)先算法、軟件架構(gòu)及產(chǎn)品迭代能力開(kāi)放給客戶，為其提供生產(chǎn)需要的軟件和參考設(shè)計(jì)，客戶可自由選擇是否基于其模塊進(jìn)行開(kāi)發(fā)。
       而隨著未來(lái)汽車價(jià)值鏈占比發(fā)生變化，即以數(shù)據(jù)為中心的價(jià)值占比越來(lái)越高，數(shù)據(jù)成為最大的生產(chǎn)要素，將進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)車芯的創(chuàng)新與發(fā)展。
       “這就要求我們做數(shù)據(jù)閉環(huán)，包括數(shù)據(jù)的采集、標(biāo)注、清洗、應(yīng)用，在線的軟件仿真、應(yīng)用仿真等。”單記章介紹說(shuō)，“黑芝麻智能就用華山系列芯片做了一個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，把攝像頭、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、GPS、車身信息等傳感器采集到的信息同步存儲(chǔ)下來(lái)，這其實(shí)是非常具有挑戰(zhàn)的?！?/P>

數(shù)據(jù)閉環(huán)，圖片來(lái)源：黑芝麻智能

       值得注意的是，生態(tài)圈的建設(shè)也是亟待占領(lǐng)的高地。蘋(píng)果最成功的其實(shí)就是它更為完善的應(yīng)用市場(chǎng)生態(tài)，而車上的生態(tài)遠(yuǎn)比手機(jī)更大，這背后其實(shí)是一個(gè)不可估計(jì)的巨量市場(chǎng)。 
       此外，數(shù)據(jù)量的問(wèn)題也值得討論。特斯拉憑借賣(mài)車就得到了海量數(shù)據(jù)，形成了正反饋閉環(huán)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的快速迭代及良性發(fā)展。而在中國(guó)特色下，在數(shù)據(jù)量方面其實(shí)更有優(yōu)勢(shì)。
       “我們或許可以借助政府的力量，協(xié)同主機(jī)廠，將在中國(guó)道路上產(chǎn)生的車輛、道路數(shù)據(jù)集聚在一起，通過(guò)數(shù)據(jù)分析及驗(yàn)證，推動(dòng)智能駕駛更快的發(fā)展。”單記章提出，“這也是我們認(rèn)為中國(guó)會(huì)成為智能駕駛時(shí)代全球領(lǐng)導(dǎo)者的一個(gè)很重要的因素?！?/P>

圖片來(lái)源：黑芝麻智能

       逢山開(kāi)路，遇水架橋，國(guó)產(chǎn)大算力車芯的發(fā)展是勢(shì)不可擋的。正如支撐8萬(wàn)余噸“福建艦”下水的，是2021年已經(jīng)達(dá)到3970.3萬(wàn)載重噸完工量的全球第一造船產(chǎn)能。產(chǎn)能第一，為支撐技術(shù)水準(zhǔn)達(dá)到世界一流提供了空間。相信這個(gè)規(guī)律，同樣適用于國(guó)產(chǎn)大算力車芯。
       而黑芝麻智能想要做的，不僅僅是一個(gè)滿足功能的產(chǎn)品。“支撐中國(guó)自主車企在智能化上快速迭代的關(guān)鍵其實(shí)是本土供應(yīng)鏈體系?！眴斡浾略谡劦叫袠I(yè)生態(tài)和本土供應(yīng)鏈時(shí)指出，“生態(tài)就是每個(gè)人做自己最強(qiáng)的，才能做得好?！?nbsp;
       在這個(gè)基礎(chǔ)上，黑芝麻智能和上下游供應(yīng)商一起打造一個(gè)核心芯片幾乎99%國(guó)產(chǎn)的域控制器。單記章提出，“黑芝麻智能致力于打造國(guó)產(chǎn)智能駕駛核心芯片。同時(shí)，我們希望和Tier1、主機(jī)廠、資本等共同打造本土智能汽車供應(yīng)鏈，推動(dòng)中國(guó)智能駕駛的發(fā)展領(lǐng)先全球！”

（轉(zhuǎn)載）