一颗国产自动驾驶SoC的“自述”

所谓“工欲善其事,必先利其器”。

  

20年前,芯片设计是中国IT产业的软肋,相关企业数量仅有百余家,可用的高端“国产芯”更是一颗难求;数十年筚路蓝缕,如今越来越多的本土芯片设计公司走进全球视野,以自动驾驶SoC为代表,向海外巨头发起挑战。

  

“未来几年,汽车产业链上游本土芯片企业有望和海外公司平分中国的市场。”

  

黑芝麻智能首席市场营销官杨宇欣指出,全球芯片市场的格局随着汽车产业、地域车市的发展规律变化而变化。比如,传统分布式电子电气架构中,MCU是最复杂的车载芯片之一,对应的供应商也基本以海外公司为主。

  

而眼下,汽车产业正在经历关于电动化和智能化的深刻变革,MCU、ECU等部件开始朝着域/区域控制器,甚至中央集成的方向发展。尤其自动驾驶技术的不断成熟,让功能更复杂、性能更强大的AI计算芯片成了兵家“要争之地”。 

  

这里面,有英伟达、Mobileye、高通等海外玩家,也有黑芝麻智能、地平线等国内IC独角兽。谁的赢面更大,眼下看来仍扑朔迷离。可以确信的是,在中国新能源汽车打响出海战的同时,本土自动驾驶芯片供应商也将正式从幕后走至台前。

  

从跟跑、并跑到领跑......

  

国内芯片行业起步较晚,自给率水平一直相对较低。也因为这个原因,“缺芯”一度是中国电子信息产业心头的一根刺。直到近些年,市场需求持续高涨,国家给予大力支持,芯片产业整体完成从0到1的过程。

  

“经过多年的努力,我国不仅在中低端芯片领域具备了较强的竞争力,在高端芯片领域也摆脱了全面依赖国外产品的被动局面。”中国半导体行业协会集成电路设计分会理事长魏少军在ICCAD 2021上如是说。

  

不仅如此,抖客网,自动驾驶计算芯片已然被行业寄予“领跑”的厚望。 

     

一颗国产自动驾驶SoC的“自述”

        

图片来源:黑芝麻智能

  

以黑芝麻智能为例,该公司自主研发的华山二号A1000芯片已经完成所有车规级认证,并在今年实现量产上车。包括江汽集团旗下多款思皓品牌量产车型已宣布定点A1000芯片系列。据悉,公司到目前获得定点的车企数量超过10家,大部分是乘用车。

  

杨宇欣强调称,“黑芝麻智能希望成为汽车智能化发展的底座”。从2016年成立伊始,黑芝麻智能便聚焦于车规级芯片的研发工作。“2018年我们就意识到,芯片一定会成为推动汽车电子电气架构发展的关键力量,因而公司在2019年发布第一代芯片A500的同时,就提前启动了第二代芯片A1000的研发。”

  

时隔一年,这颗NPU算力达到58TOPS的芯片正式面世。“2020年那会,把一个50多T的芯片拿到车企面前,他们不知道怎么用,因为从来没用过。”据杨宇欣说,也因为这个原因,A1000的很多评估、测试方法都是黑芝麻智能和车企一点一点“磨”出来的。

  

彼时,“蔚小理”三家造车新势力中当属蔚来的年交付量最高,也不过四万多辆。毫不夸张地说,A1000踩准了新能源汽车产业革命爆发的前奏,这也让黑芝麻智能获益良多。今年8月份,该公司完成了总规模5亿美元的C轮和C+轮融资,估值接近20亿美元。

  

彭博新能源财经(BNEF)发布的最新报告显示,2025年搭载L2级辅助驾驶系统的汽车将占到全球乘用车总销量的50%以上。到2030年,全球L2和L3级别的高级驾驶辅助系统(ADAS)市场规模有望达到2200亿美元。作为全球最大的新能源汽车产销国,中国市场的渗透率大概率会超过上面的数字,这无疑将给本土自动驾驶芯片公司带来机会。

     

一颗国产自动驾驶SoC的“自述”

        

“算力”之外的衡量维度

  

算力,是自动驾驶AI芯片绕不开的一个关键词。

  

“数字越大越好”“越大越先进”诸如此类的言论在过去很长一段时间里层出不穷。算力不仅成为芯片设计公司的宣传重点,亦逐渐成了新车上市的核心卖点之一。要加快汽车架构升级转型以及发展更高级别的自动驾驶能力,毫无疑问要确保海量数据的高速流转,也就需要更高算力的处理芯片。

  

预计短期内,有关算力的军备竞赛将会持续。鉴于这一点,黑芝麻智能未来的产品规划将继续推进工艺节点、提升算力水平。在A1000基础上,仍处于研发中的A2000将采用台积电7nm工艺,NPU算力超过250TOPS。

  

“不过,当芯片算力越来越大的时候,对于芯片商来说,要付出的成本和代价都是挑战。”黑芝麻智能产品副总裁丁丁进一步指出。举个例子,在给定设计条件下,如何在芯片里放入更多的硬件加速单元,是比较考验芯片设计团队能力的问题。另外随着算力大幅提升,芯片最终能否量产也是一个未知数。

  

因而除了算力,黑芝麻智能也打算在芯片结构上寻求创新。比如,把更多的域功能集成到一颗SoC中,并增强功能安全等属性。值得一提的是,目前A1000系列最关键的两个核心组件NPU和ISP都是黑芝麻智能自主研发。不仅如此,围绕A1000的全国产化方案也在有条不紊地推进。

     

一颗国产自动驾驶SoC的“自述”

        

图片来源:黑芝麻智能 

  

如果芯片本身有一个固定的“IQ值”,那AI算法就是为了实现最大化利用这个IQ值。感知算法主要是处理车载传感器收集到的数据,并筛选出有用信息,生成感知结果,进而让自动驾驶车辆拥有更聪明的“大脑”。

  

感知作为自动驾驶系统的第一大子集,决定着后续决策规划和控制的实际效果。正如AI基石在于数学,核心在算法一样,越高级别的自动驾驶感知对于算法有着更严苛要求。正因如此,黑芝麻智能自主研发了前向感知算法,主要目标是对车辆、车道线、目标进行检测。

  

与此同时,黑芝麻智能也开发了适配华山系列芯片的AI工具链,便于开发者将感知算法部署到A1000系列芯片上。今年上半年,这家国产自动驾驶芯片供应商正式对外发布瀚海-ADSP自动驾驶中间件平台,到目前已经能够从芯片、算法、软件和工具链等全维度赋能主机厂。

  

实际上,黑芝麻智能还在思考一个可能要耗时更久的问题。“当芯片算力越来越大、复杂度越来越高时,车企要重新投入一个新的平台也会面临不小的挑战。如何让我们的芯片平台更久或者更好服务客户不同的应用需求,是我们接下来要考虑的重点。”丁丁说,这里面其实也包含了黑芝麻智能对于未来产品规划的思考。

  

合纵连横“1+1>2”

  

从“不可用”升级到“可用”,从“跟跑”走向“并跑”,代表了国产芯片的进阶之路。而在这场声势浩大并涉及汽车全产业链的转型浪潮中,国产自动驾驶SoC能否进一步实现直线或者弯道超车,充满悬念,但仍备受期待。

  

从汽车产业看,国内新能源汽车市场、自动驾驶市场都展现出了史无前例的活力。一批本土自动驾驶公司已经走在世界前列。同时根据IDC发布的最新数据,中国L2级自动驾驶技术在乘用车市场中的渗透率不断上升,今年第二季度达到26.6%。

  

原标题:【一颗国产自动驾驶SoC的“自述”
内容摘要:所谓“工欲善其事,必先利其器”。 20年前,芯片设计是中国IT产业的软肋,相关企业数量仅有百余家,可用的高端“国产芯”更是一颗难求;数十年筚路蓝缕,如今越来越多的本土芯片设计 ...
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