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技术面面观:黑芝麻智能开启量产进阶背后

来源:爱集微

#黑芝麻智能#

#自动驾驶芯片#

2022-12-02

集微网报道(文/杜莎) 汽车产业正经历“百年一遇”的深刻变革,现阶段汽车电动化趋势已十分明朗,未来十年智能化将成为汽车产业变革最大的浪潮。近日,在黑芝麻智能上海技术开放日暨媒体沟通会上,黑芝麻智能首席市场营销官杨宇欣表示:“智能驾驶一定是智能化皇冠上最重要的明珠,中国在自动驾驶技术发展的速度会大大领先于全球的发展,到2025年国内66%的新增车会预置L2级以上的自动驾驶功能,这其中50%是L2-L3,我们认为未来3-5年人机共驾一定是常态。”

黑芝麻智能首席市场营销官杨宇欣

智驾域主芯片,推动电子电气架构持续演进

就整个汽车产业而言,当前正处于从传统汽车时代向智能驾驶时代演进的过程中,随着汽车智能化纵深发展,自动驾驶、智能座舱、智能网联催生的新需求也在促使汽车电子电气架构从分布式向集中式演进,由此对汽车芯片产生了新要求。与此同时,“软件定义汽车”意味着需要有预埋足够强大的计算平台,为后续软件迭代提供算力支撑。

黑芝麻智能产品副总裁丁丁表示,从技术角度看,自动驾驶落地背后重要的推手是汽车电子电气架构的演进。汽车电子电气架构从分布式向集中化演进有两大核心技术支撑点,一是数据,一是算力。数据是下一代智能汽车的“血液”,电子电气架构的演进方向是保证非常大量数据的高速流转,从而进一步支撑其上所部署的功能,这就涉及到对数据进行处理,需要更高的算力、更高集成度的芯片来支撑电子电气架构的演变。

黑芝麻智能产品副总裁丁丁

可见,未来智能汽车和自动驾驶的实现都需突破算力瓶颈。杨宇欣表示,目前,业界对算力的需求已逐渐达成共识,对于L2-L3之间的自动驾驶,L2左右约需要10-20TOPS的算力,L2+需要50-70TOPS的算力,L2++或者L2.9大概需要100-200TOPS的算力。

这是挑战,更是机会。在这一黄金赛道,全球的自动驾驶芯片玩家都在奋力狂奔。就市场格局来看,除特斯拉自研自用FSD芯片外,大部分量产辅助/自动驾驶系统的国内外车企原来都依赖Mobileye、英伟达等的芯片。但从去年以来,这一格局也在悄然改变,高通强势入局,华为、黑芝麻智能等中国厂商也在自动驾驶芯片市场上崭露头角,且逐渐加入到与英伟达、高通等的大算力芯片角逐中。

成立于2016年的黑芝麻智能于2019年发布第一代芯片A500,同时提前启动了第二代芯片A1000系列的研发。杨宇欣表示,“在2018年我们就意识到自动驾驶领域或智能汽车领域,芯片一定会成为推动电子电气架构发展的关键环节。”

为此,黑芝麻智能推出基于自主研发的两大核心IP所打造的华山二号A1000系列芯片,算力达58TOPS(INT8),是国内屈指可数的车规级高性能自动驾驶计算芯片。黑芝麻智能系统架构高级经理仲鸣介绍到,现阶段黑芝麻全面量产的芯片是华山二号A1000和A1000L,采用16nm 工艺,主要面向的是现在域控制架构下的智驾域主芯片,架构为CPU+GPU+ISP+NPU+信号处理,可以支持多路摄像头接入,实现行泊一体或者高低速融合的应用传感器接入,还可以接入激光雷达及其他的一些异构传感器。

黑芝麻智能系统架构高级经理仲鸣

高性价比单SoC芯片,赋能行泊一体量产落地

2022年以来,“行泊一体”当属智能汽车产业的热词,指的是用一套硬件设备同时实现行车和泊车的功能。伴随电子电气架构从分布式向集中式演进,行泊一体域控方案应运而生。据不完全统计,目前国内至少已经有20家厂商发布了行泊一体域控的解决方案,大部分将于今明两年量产落地。

丁丁表示,“行业已普遍认识到,所谓真正意义上的L4或L5全自动驾驶真正到来之前,L2-L3可能是最具备实际意义的自动驾驶功能。正好我们芯片的定位就是在这种轻量级的行泊一体到高阶NOA领航应用,芯片目前的成熟度也相对比较完美地匹配了行业在自动驾驶应用上发展的时间窗口。”

“市场即将大量渗透的5V5R(轻量级行泊一体方案),也是我们Drive-Sensing行泊一体解决方案非常适合的市场,相当于是单的A1000或者A1000L芯片依靠片上大型异构的不同计算单元,可以将L2、L2+行车的传统自动泊车功能、360环视全景、黑盒子DVR功能全部集成到一个芯片里”。丁丁补充道。

据悉,当下车辆装配的泊车系统用的芯片相对来说算力低,虽然可以用来泊车,但还是受到一定限制,用户在实际体验中会遇到很多场景泊不进去、识别不到一些障碍物等,又因算力不够而导致本身不能进一步升级泊车体验。

丁丁指出,而A1000L可以保证在车厂泊车系统成本基本维持不变的情况下提供更高算力,从而带来更准确的泊车体验。智能泊车系统,这是华山二号相对低阶的A1000L产品主要面向的市场。同时,单芯片的行泊一体参考方案会大大降低整车包括零部件供应商的成本负担。

因其在性能、功耗和成本方面的突出表现,现阶段黑芝麻智能A1000系列芯片已获得了江汽集团、吉利等车企行泊一体项目的量产定点。杨宇欣表示,“2021年、2022年是黑芝麻智能业务发展最快的两年。2021年,我们大量拓展生态,面向车企和客户提供相对完整的解决方案,2022年不断拓展合作领域、软硬件上下游,包括场景,以及车企定点。目前,定点的车企数量大概超过10家,大多数是乘用车,20%是商用车。”

面向中央架构如何思考/规划芯片

从汽车电子电气架构的演进方向来看,域架构并不是终点,终点是中央服务器架构。

丁丁表示:“未来5-10年,我们会看到更集中化的电子电气架构变化,计算的能力会进一步中央化。当走到中央架构时,我们很多不同功能、不同域的计算需求会进一步集合到更大计算能力的系统或者更大计算能力的芯片时,对于算力的复用包括算力单元的生命周期都有非常大的改善,最终会体现在车的性价比上,这是我们对于电子电气架构演进背后逻辑的思考。”

这一底层逻辑也指导着黑芝麻智能规划芯片、设计芯片。丁丁表示,“对于下一代的芯片,我们会更多地考虑更先进的制程,如何把不同域的功能进一步集中在更大算力的芯片里。同时,在自动驾驶计算能力上,下一代芯片在大算力方面会有大幅度提升,功能安全也会大大加强。”

如今,中国市场已成为大算力芯片竞赛的“角斗场”,英伟达、高通等最新产品都选择在国产车型上首发。而且,拼芯片、拼算力日渐成为一种风气,越来越多的车企开始推出大算力的平台。对此,丁丁表示,“在算力评估和宣传上,现在行业里的厂商并没有形成特别标准的说法,处于混乱阶段,这并不是特别好。对于芯片的算力,在一个特定芯片给定的条件下,如何能放入更多硬件的算力加速单元,这极为考验芯片设计团队的能力,也是我们恪守的底线。”

如前所言,业界对L2-L3级自动驾驶的算力需求已十分明晰,但L3-L5到底需要多少算力,路径是什么,天花板在哪里,产业链还处于摸索阶段。丁丁认为,“短期内,算力的军备竞赛还会存在。但我们并不能一味地追求大算力,当芯片算力越来越大时,对车企而言,成本以及可量产性都是挑战。因此,除了算力本身,我们芯片厂商应该在芯片的结构上做一些创新。”

当然,芯片最终追求的是量产上车,最基本的车规级要求必须要严格把控。黑芝麻智能产品市场总监王治中表示,“针对自动驾驶,我们一直强调安全性,信息安全、功能安全怎么支持,如何保证任务在确定的时间内实时完成,这些都是芯片设计时需要考虑的事情。”

黑芝麻智能产品市场总监王治中

王治中指出,把一颗针对自动驾驶应用的好的芯片设计出来是长期而艰难的事情,需要长期稳定专注于此。车规芯片的供货周期要求保障十年稳定的供应,保证十五年之内芯片不会出任何问题等。这些条件决定了汽车芯片在设计、制造、封装等一系列环节都需要经过严苛测试,还需要经过漫长的认证流程。以黑芝麻智能的华山二号A1000系列芯片为例,从产品设计、流片、封测、车规认证和打造算法工具链,到功能安全认证,自动驾驶软件包开发再到完善支持行业生态,跨过层层门槛,前后共经历了三年多的时间。

除芯片本身之外,生态的建立对现有产品量产落地,以及产品体系的完善也至关重要。仲鸣表示,“基于芯片,我们会和Tier1合作伙伴共同协作搭建完整的系统方案。在芯片基础之上,我们会提供自主可控的创新性SDK选用,便于有些开发者将它的神经网络算法部署到我们的芯片上,再往上是基于AI工具链可以进行自动驾驶感知算法的研发和落地。”

写在最后

为支持芯片供应链的国产化,黑芝麻智能今年开始和行业友商一起启动全国产化的自动驾驶方案设计。黑芝麻智能表示:“作为主芯片,智驾芯片可能是自动驾驶系统里最重要的一环。因此,我们希望为行业做一些力所能及的事情。目前,我们做全国产化的方案,可能更多的是抛砖引玉,但我们会持续做,一代一代的演进、优化,希望在未来2-3年内围绕A1000,我们能有真正的全国产化方案提供给车企。”

责编: 张轶群

杜莎

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无畏红尘中打滚,有破有立

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