中美貿(mào)易摩擦和芯片荒，客觀上為國內(nèi)電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來了新的機會。中美貿(mào)易摩擦致國內(nèi)更多行業(yè)的市場參與者意識到，需要構(gòu)建本土供應鏈；與此同時，缺芯潮又將這樣的趨勢和意識再推了一把。汽車電子大概是其中受到影響最為深遠的領(lǐng)域。
由于芯片供應商和整車廠中間還隔著Tier 1或其他角色，“6個月前，車企的供應鏈列表里芯片還隔著好幾層。但這6個月來，車廠都直接和芯片廠商接觸，甚至在上海成立專門的辦公室，任務就是保供。這是特別現(xiàn)實的問題?！焙谥ヂ?a class="innerlink" href="http://theprogrammingfactory.com/tags/智能" target="_blank">智能CMO楊宇欣在近期的媒體溝通會上說。這對黑芝麻這樣的芯片供應商而言，構(gòu)成了重要的市場發(fā)展機遇。
與此同時，“中國新能源車、智能駕駛發(fā)展比全球快，這就要求符合其技術(shù)迭代速度的供應商?！睏钣钚勒f，“這是我們的機會。這波機會，能夠培養(yǎng)出一批中國的車規(guī)芯片廠商。這次機會，是汽車產(chǎn)業(yè)鏈給國內(nèi)車規(guī)芯片廠商開的一個口子。我們認為這個口子的周期不會太長，3-5年的時間?！?/p>
“一旦新的供應鏈體系成熟，比如一條盡可能采用國產(chǎn)的供應鏈體系形成，這個窗口就關(guān)上了。我們要抓住這3、5年的時間周期，將我們的產(chǎn)品做進去?！奔幢阍谶@樣一個難度并不小，也遠未成為競爭紅海的賽道上，機遇似乎也是轉(zhuǎn)瞬即逝的。黑芝麻借此機會向我們梳理了他們眼中，汽車“自動駕駛計算芯片”的發(fā)展之道。
黑芝麻智能CMO楊宇欣
芯片邊界決定了“戲臺”大小
黑芝麻對于同類汽車自動駕駛芯片“算力”一詞的理解給我們留下了比較深刻的印象?！叭绻f，我們把自動駕駛當做一臺戲，那么芯片就是舞臺。芯片的邊界決定了舞臺的大小?！睏钣钚勒f，“為什么大家去爭奪大算力，是因為我們不知道這臺戲要唱成什么樣——大家還在不斷探索——所以我們盡可能把舞臺搭得更大。至于唱戲怎么選角、唱什么戲，是大家一起來探討、協(xié)同的?！?/p>
楊宇欣列舉了PC、手機行業(yè)的例子，提及很多行業(yè)在發(fā)展初期普遍是在堆砌硬件算力的，包括PC發(fā)展前期普遍受到關(guān)注的是處理器主頻，智能手機早期則會有很多人在意處理器的核心數(shù)量。“當硬件發(fā)展到一定程度，不會成為軟件性能瓶頸的時候，大家就會把注意力和賣點放在軟件上。”“現(xiàn)在正是智能汽車時代發(fā)展的開始，硬件的角逐非常重要?！?/p>
“我聽說一件很有意思的事，一些4S店反饋說已經(jīng)有用戶問車是多少T的算力了。雖然這不是多數(shù)，但是一個現(xiàn)象。”從起初Mobileye芯片不到1TOPS算力，到現(xiàn)如今智己、蔚來的新車型都說要突破1000TOPS，這個硬件理論性能積累的過程是必不可少的，也是實現(xiàn)包括自動駕駛、汽車智能的基礎。
既然算力這么重要，不妨先看看黑芝麻從2016年公司成立以來，已推出華山系列芯片的特點，以及黑芝麻對于“算力”的理解，和黑芝麻產(chǎn)品的既有優(yōu)勢在哪兒。
黑芝麻于2019年推出華山一號A500芯片，去年推出華山二號A1000系列芯片——并稱這是“國內(nèi)首顆自研車規(guī)級核心IP自動駕駛計算芯片”“首個符合車規(guī)、可量產(chǎn)的單芯片支持行泊一體域控制器的國產(chǎn)芯片平臺。這類芯片是近未來汽車電子電氣架構(gòu)集中化大趨勢的”大腦“所在。此前我們撰文介紹過汽車電子與軟件架構(gòu)的發(fā)展趨勢，以及軟件定義汽車等對汽車行業(yè)的革新技術(shù)，像A1000這樣的”大芯片“也是革新的硬件基礎之一。
從更具體的產(chǎn)品來看，華山二號A1000系列當前有A1000、A1000L和A1000 Pro，其中A1000 Pro是今年流片成功的。
黑芝麻智能應用工程副總裁鄧堃博士介紹說，A1000L相比A1000是更偏輕量化的產(chǎn)品。A1000芯片NPU部分的算力是58TOPS（Int8精度），A1000L則為16TOPS，用以滿足不同場景的需求。而”A1000 Pro是我們今年發(fā)布的一款全新的高算力芯片，具有106TOPS Int8算力，未來可用于L3級別以上車輛的一款芯片?！?/p>
這其中比較值得一提的是，黑芝麻并未將注意力完全放在NPU這樣的AI inference專核上，而更偏重將此類芯片當做一個完整的系統(tǒng)對待。
黑芝麻智能應用工程副總裁鄧堃博士
像華山A1000這樣一顆完整的SoC，其上的主要IP包含有CPU、GPU、NPU、ISP、DSP，各部分的具體算力如上圖所示。具體規(guī)格本文就不列了。這里比較令人在意的是GPU和DSP分別最大的價值是什么。鄧堃博士解釋道，CPU進行邏輯運算、狀態(tài)交互、系統(tǒng)調(diào)度；GPU當然是做圖形計算，具體”比如車輛360°環(huán)視拼接；還有3D車模、透明車體“，”可以實現(xiàn)6-12萬面的3D模型渲染“；ISP作為圖像處理器，其性能具體為1.5 GigaPixels/s。
NPU如前所述，是進行AI推理運算的。A1000之上的NPU，單芯片能夠處理多路（15+）攝像頭數(shù)據(jù)，”處理10路攝像頭的話，每路大概有5TOPS左右的算力，能夠?qū)崿F(xiàn)全功能自動駕駛場景的識別?！?/p>
比較值得一提的也在于DSP。A1000的DSP”做數(shù)據(jù)運算，包括數(shù)據(jù)的前處理、后處理；還有可能會有一些定制化的AI模型，是NPU里面沒有考慮到的，就能通過DSP來實現(xiàn)“。所以DSP在此的角色更多是定制化能力體現(xiàn)。
其中最能體現(xiàn)黑芝麻技術(shù)優(yōu)勢的在于ISP和NPU的IP，鄧堃博士強調(diào)這兩者都是黑芝麻自主研發(fā)的。這對圖像感知、處理和計算而言的確是核心優(yōu)勢，且ISP與NPU的pipeline融合也是趨勢。這對黑芝麻而言會是十分有利的技術(shù)資產(chǎn)。國內(nèi)似乎還沒有具備這兩個自研IP的其他汽車芯片企業(yè)。
這也呼應了黑芝麻對于自身DNA解讀中包含成像、互聯(lián)、智能的定位，ISP自然對應于成像；NPU則對應智能；互聯(lián)在于打通云邊端數(shù)據(jù)，建立一體化數(shù)據(jù)通路。
這個賽道難度很大
”以前中國做芯片設計的公司，大家都不敢碰汽車。因為難做，而且周期又長?！皸钣钚勒f，”我們自己算過，芯片從開始定義到最終汽車問世要5年。也就是說，這一顆芯片5年內(nèi)都不會產(chǎn)生收入?！啊爆F(xiàn)在市場不錯，大家可以去做了，以前基本都是繞著走的?！?/p>
即便撇開規(guī)格、算力部分，車載產(chǎn)品天然具備獨有的開發(fā)難度，畢竟汽車在很多情況下都面臨比民用、工業(yè)應用場景更嚴苛的工作環(huán)境。這對車載產(chǎn)品的可靠性、穩(wěn)定性、安全性都提出了更高的要求。加上汽車電子技術(shù)，以及汽車聯(lián)網(wǎng)大趨勢的發(fā)展，更多網(wǎng)絡安全相關(guān)的挑戰(zhàn)也在出現(xiàn)。
”汽車這個行業(yè)和一般電子行業(yè)的節(jié)奏不一樣。芯片拿出來以后，一方面芯片本身要去過認證；而且客戶需要進行比較長時間的測試和驗證，對技術(shù)指標、智能指標進行測試和驗證。這個周期至少需要1年的時間。“
”我們的芯片很復雜，車廠以前也沒有用過這樣的芯片。車廠也在學習和了解的過程中?！?/p>
這其中比較值得一提的是車規(guī)相關(guān)的認證，用楊宇欣的話來說黑芝麻是”真正的持證上崗“?！弊鲕囈?guī)需要3個證，團隊的證、產(chǎn)品的證、流程的證，我們都拿到了?！?/p>
”汽車行業(yè)是安全為第一保障的行業(yè)。我們在做芯片的過程中，將相關(guān)認證都做到提前部署、及時完成?！?鄧堃博士說，”早期認證是對團隊人的認證，包括團隊是否具有對應的素質(zhì)和能力去滿足功能安全開發(fā)的流程；第二個ASIL-B認證，是對團隊設計的這款芯片，整個設計原理圖、設計的整個系統(tǒng)是否滿足功能安全要求的認證。
“今年我們拿到了安全流程認證，流程認證不僅包含設計，也包含從設計到研發(fā)，到生產(chǎn)、制造、封測的整個流程——我們滿足ASIL-D，最嚴苛的功能安全認證。” 鄧堃博士在采訪中也提到，“目前主要是以車規(guī)、功能安全認證為主。未來我們會考慮更多的，比如信息安全認證，以及其他一些國家標準認證?！?/p>
除了芯片，還有算法、數(shù)據(jù)和軟件
在黑芝麻的預想中，華山系列芯片要覆蓋不同級別的自動駕駛解決方案，賦能場景包括乘用車、商用車、特種車輛，以及車路協(xié)同等相關(guān)的組成部分。從單顆A1000L應用L1/L2 ADAS，到A1000 Pro實現(xiàn)L3和L3以上“智駕域控”等…
要實現(xiàn)這一點，除了芯片之外，還需其他組成部分。鄧堃博士實則在開篇就提到了黑芝麻“致力于打造完整的平臺”，“芯片、數(shù)據(jù)、算法和軟件工具，是我們認為能夠支撐完整自動駕駛體系的4大支柱。前文談完芯片，后續(xù)就接著說說數(shù)據(jù)、算法和軟件，乃至完整的解決方案。
算法，是黑芝麻期望讓下游主機廠客戶更快實現(xiàn)功能落地的組成部分。這和現(xiàn)在很多芯片和模組廠商面向開發(fā)者都提供一些基本的方法功能庫是一樣的道理。鄧堃博士提到黑芝麻具備”全棧的算法能力、開放的商業(yè)模式“，比如說人臉識別與檢測、目標識別、車道線識別等。
而數(shù)據(jù)在黑芝麻的設想中是要構(gòu)成閉環(huán)生態(tài)的?！笨蛻魰写罅康臄?shù)據(jù)采集車，比如網(wǎng)聯(lián)車在中國各大城市有幾十上百萬輛車在跑。而像主機廠前裝客戶，也會有未來要面市的量產(chǎn)車，在加裝我們的芯片和算法后具備數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理能力。“
”數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理可以在邊緣端完成。在邊緣進行的好處是，以實時處理的方式針對特定交通場景進行應用落地，比如高速行車、自動泊車?！?鄧堃博士表示，”識別比如交通標志、車道線等信息。也可以將這些靜態(tài)要素上傳到云端服務器來實時更新地圖?！?/p>
”還有一類功能，可以把道路上采集到的數(shù)據(jù)，在車端就直接進行標注，上傳到云端進行訓練。最終在云端訓練好的模型，又可以通過OTA形式下發(fā)到車輛，形成數(shù)據(jù)閉環(huán)。這是我們希望達到的一個生態(tài)?！?/p>
軟件方面的核心在于黑芝麻提出的”軟硬件解耦的全面開放體系“。說白了也就是為客戶提供更高的靈活性。對于A1000這類”大腦“性質(zhì)的芯片而言，需要開放、充分、豐富的生態(tài)，才能取得真正的成功，用”開放體系“即為必然。
”要讓客戶發(fā)揮創(chuàng)造力，一定要將軟硬件完全解耦。所以在芯片之上，我們的軟件都模塊化以后，仍然可以根據(jù)客戶需求進行自由替換?！皸钣钚辣硎?，”客戶有自己的操作系統(tǒng)、中間件、算法和應用，我們都可以根據(jù)需求做定制?！?/p>
”我們先研發(fā)一代硬件，采用硬件預埋的方式達到比較高的算力。這個過程可能是1年。“ 鄧堃博士說，”軟件算法則可以利用我們的工具鏈，獨立于硬件開發(fā)，繼續(xù)采用快速迭代開發(fā)的方式進行。“不僅是基于軟硬件開發(fā)周期差異，也在于商業(yè)模式角度，這種”軟硬件解耦“也是前期能夠占領(lǐng)市場的必然選擇。
下一個10年，走向全球
”黑芝麻“這個名字挺有趣。黑芝麻智能自己對其解釋為”黑“代表黑科技，而”芝麻“不僅是咒語”芝麻開門“的構(gòu)成，也是一粒種子。其英文名Black Sesame Technologies同樣包含了Black Technology，以及和Sensing發(fā)音相近的Sesame，呼應了公司感知核心技術(shù)。而且這個英文名中還隱藏了單詞”BEST“：Best Tech/Best Life是黑芝麻的品牌理念。
楊宇欣在企業(yè)介紹中花了比較大的篇幅去強調(diào)黑芝麻集結(jié)了”20年以上汽車行業(yè)從業(yè)經(jīng)驗團隊“和”20年以上芯片設計經(jīng)驗的團隊“，”我們既懂汽車也懂芯片“。這一點作為黑芝麻的人才優(yōu)勢，本質(zhì)在于汽車和芯片都是需要長時間積累的領(lǐng)域。據(jù)說黑芝麻從成立之初到現(xiàn)在，”大的戰(zhàn)略方向都沒有做過大調(diào)整“，是瞄準自動駕駛不動搖的。這大概是黑芝麻團隊認定可在這一領(lǐng)域有所斬獲的基礎。
”我們現(xiàn)在在國內(nèi)已經(jīng)有大量生態(tài)合作伙伴。國內(nèi)也有很多主機廠已經(jīng)開始和我們展開量產(chǎn)化的合作。相關(guān)量產(chǎn)項目也已經(jīng)簽約，預計明年到后年會大批量出貨?！啊蔽覀兎浅Ｓ凶孕牛覀兪菄鴥?nèi)技術(shù)最好的自動駕駛芯片設計公司之一?！?/p>
在論及黑芝麻未來5年的計劃時，楊宇欣談到汽車需要功能性提升，”作為芯片企業(yè)，要通過不斷擴充產(chǎn)品線的方式提高單車的價值量，這是我們接下來很重要的點。我覺得如果我們希望成長為一個立足中國、面向全球的芯片企業(yè)，就一定要有豐富的產(chǎn)品線。“
應了黑芝麻的口號”用芯片賦能未來“ 和愿景”做智能出行的引領(lǐng)者“，楊宇欣說：”我相信未來10-15年，全球10大車企至少能有5家是中國的。作為黑芝麻，我們希望能夠在智能、新能源這波浪潮下，在中國車企發(fā)展速度快于全球的時候，我們能陪著他們一汽成長?！?”下一個10年，這是我們最期待的變化?！?/p>
責編：Amy Wu
