中美貿(mào)易摩擦和芯片荒，客觀上為國(guó)內(nèi)電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)了新的機(jī)會(huì)。中美貿(mào)易摩擦致國(guó)內(nèi)更多行業(yè)的市場(chǎng)參與者意識(shí)到，需要構(gòu)建本土供應(yīng)鏈；與此同時(shí)，缺芯潮又將這樣的趨勢(shì)和意識(shí)再推了一把。汽車(chē)電子大概是其中受到影響最為深遠(yuǎn)的領(lǐng)域。
由于芯片供應(yīng)商和整車(chē)廠中間還隔著Tier 1或其他角色，“6個(gè)月前，車(chē)企的供應(yīng)鏈列表里芯片還隔著好幾層。但這6個(gè)月來(lái)，車(chē)廠都直接和芯片廠商接觸，甚至在上海成立專(zhuān)門(mén)的辦公室，任務(wù)就是保供。這是特別現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題。”黑芝麻智能CMO楊宇欣在近期的媒體溝通會(huì)上說(shuō)。這對(duì)黑芝麻這樣的芯片供應(yīng)商而言，構(gòu)成了重要的市場(chǎng)發(fā)展機(jī)遇。
與此同時(shí)，“中國(guó)新能源車(chē)、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(yīng)商。”楊宇欣說(shuō)，“這是我們的機(jī)會(huì)。這波機(jī)會(huì)，能夠培養(yǎng)出一批中國(guó)的車(chē)規(guī)芯片廠商。這次機(jī)會(huì)，是汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈給國(guó)內(nèi)車(chē)規(guī)芯片廠商開(kāi)的一個(gè)口子。我們認(rèn)為這個(gè)口子的周期不會(huì)太長(zhǎng)，3-5年的時(shí)間。”
“一旦新的供應(yīng)鏈體系成熟，比如一條盡可能采用國(guó)產(chǎn)的供應(yīng)鏈體系形成，這個(gè)窗口就關(guān)上了。我們要抓住這3、5年的時(shí)間周期，將我們的產(chǎn)品做進(jìn)去。”即便在這樣一個(gè)難度并不小，也遠(yuǎn)未成為競(jìng)爭(zhēng)紅海的賽道上，機(jī)遇似乎也是轉(zhuǎn)瞬即逝的。黑芝麻借此機(jī)會(huì)向我們梳理了他們眼中，汽車(chē)“自動(dòng)駕駛計(jì)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(tái)”大小
黑芝麻對(duì)于同類(lèi)汽車(chē)自動(dòng)駕駛芯片“算力”一詞的理解給我們留下了比較深刻的印象。“如果說(shuō)，我們把自動(dòng)駕駛當(dāng)做一臺(tái)戲，那么芯片就是舞臺(tái)。芯片的邊界決定了舞臺(tái)的大小。”楊宇欣說(shuō)，“為什么大家去爭(zhēng)奪大算力，是因?yàn)槲覀儾恢肋@臺(tái)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(tái)搭得更大。至于唱戲怎么選角、唱什么戲，是大家一起來(lái)探討、協(xié)同的。”
楊宇欣列舉了PC、手機(jī)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(jī)早期則會(huì)有很多人在意處理器的核心數(shù)量。“當(dāng)硬件發(fā)展到一定程度，不會(huì)成為軟件性能瓶頸的時(shí)候，大家就會(huì)把注意力和賣(mài)點(diǎn)放在軟件上。”“現(xiàn)在正是智能汽車(chē)時(shí)代發(fā)展的開(kāi)始，硬件的角逐非常重要。”
“我聽(tīng)說(shuō)一件很有意思的事，一些4S店反饋說(shuō)已經(jīng)有用戶(hù)問(wèn)車(chē)是多少T的算力了。雖然這不是多數(shù)，但是一個(gè)現(xiàn)象。”從起初Mobileye芯片不到1TOPS算力，到現(xiàn)如今智己、蔚來(lái)的新車(chē)型都說(shuō)要突破1000TOPS，這個(gè)硬件理論性能積累的過(guò)程是必不可少的，也是實(shí)現(xiàn)包括自動(dòng)駕駛、汽車(chē)智能的基礎(chǔ)。
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(lái)，已推出華山系列芯片的特點(diǎn)，以及黑芝麻對(duì)于“算力”的理解，和黑芝麻產(chǎn)品的既有優(yōu)勢(shì)在哪兒。
黑芝麻于2019年推出華山一號(hào)A500芯片，去年推出華山二號(hào)A1000系列芯片——并稱(chēng)這是“國(guó)內(nèi)首顆自研車(chē)規(guī)級(jí)核心IP自動(dòng)駕駛計(jì)算芯片”“首個(gè)符合車(chē)規(guī)、可量產(chǎn)的單芯片支持行泊一體域控制器的國(guó)產(chǎn)芯片平臺(tái)。這類(lèi)芯片是近未來(lái)汽車(chē)電子電氣架構(gòu)集中化大趨勢(shì)的”大腦“所在。此前我們撰文介紹過(guò)汽車(chē)電子與軟件架構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)，以及軟件定義汽車(chē)等對(duì)汽車(chē)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(chǔ)之一。
從更具體的產(chǎn)品來(lái)看，華山二號(hào)A1000系列當(dāng)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(yīng)用工程副總裁鄧堃博士介紹說(shuō)，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(mǎn)足不同場(chǎng)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(lái)可用于L3級(jí)別以上車(chē)輛的一款芯片。“
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(zhuān)核上，而更偏重將此類(lèi)芯片當(dāng)做一個(gè)完整的系統(tǒng)對(duì)待。
黑芝麻智能應(yīng)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(jià)值是什么。鄧堃博士解釋道，CPU進(jìn)行邏輯運(yùn)算、狀態(tài)交互、系統(tǒng)調(diào)度；GPU當(dāng)然是做圖形計(jì)算，具體”比如車(chē)輛360°環(huán)視拼接；還有3D車(chē)模、透明車(chē)體“，”可以實(shí)現(xiàn)6-12萬(wàn)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(jìn)行AI推理運(yùn)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(huà)，每路大概有5TOPS左右的算力，能夠?qū)崿F(xiàn)全功能自動(dòng)駕駛場(chǎng)景的識(shí)別。“
比較值得一提的也在于DSP。A1000的DSP”做數(shù)據(jù)運(yùn)算，包括數(shù)據(jù)的前處理、后處理；還有可能會(huì)有一些定制化的AI模型，是NPU里面沒(méi)有考慮到的，就能通過(guò)DSP來(lái)實(shí)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(shì)的在于ISP和NPU的IP，鄧堃博士強(qiáng)調(diào)這兩者都是黑芝麻自主研發(fā)的。這對(duì)圖像感知、處理和計(jì)算而言的確是核心優(yōu)勢(shì)，且ISP與NPU的pipeline融合也是趨勢(shì)。這對(duì)黑芝麻而言會(huì)是十分有利的技術(shù)資產(chǎn)。國(guó)內(nèi)似乎還沒(méi)有具備這兩個(gè)自研IP的其他汽車(chē)芯片企業(yè)。
這也呼應(yīng)了黑芝麻對(duì)于自身DNA解讀中包含成像、互聯(lián)、智能的定位，ISP自然對(duì)應(yīng)于成像；NPU則對(duì)應(yīng)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(gè)賽道難度很大
”以前中國(guó)做芯片設(shè)計(jì)的公司，大家都不敢碰汽車(chē)。因?yàn)殡y做，而且周期又長(zhǎng)。“楊宇欣說(shuō)，”我們自己算過(guò)，芯片從開(kāi)始定義到最終汽車(chē)問(wèn)世要5年。也就是說(shuō)，這一顆芯片5年內(nèi)都不會(huì)產(chǎn)生收入。“”現(xiàn)在市場(chǎng)不錯(cuò)，大家可以去做了，以前基本都是繞著走的。“
即便撇開(kāi)規(guī)格、算力部分，車(chē)載產(chǎn)品天然具備獨(dú)有的開(kāi)發(fā)難度，畢竟汽車(chē)在很多情況下都面臨比民用、工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景更嚴(yán)苛的工作環(huán)境。這對(duì)車(chē)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(chē)電子技術(shù)，以及汽車(chē)聯(lián)網(wǎng)大趨勢(shì)的發(fā)展，更多網(wǎng)絡(luò)安全相關(guān)的挑戰(zhàn)也在出現(xiàn)。
”汽車(chē)這個(gè)行業(yè)和一般電子行業(yè)的節(jié)奏不一樣。芯片拿出來(lái)以后，一方面芯片本身要去過(guò)認(rèn)證；而且客戶(hù)需要進(jìn)行比較長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)試和驗(yàn)證，對(duì)技術(shù)指標(biāo)、智能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證。這個(gè)周期至少需要1年的時(shí)間。“
”我們的芯片很復(fù)雜，車(chē)廠以前也沒(méi)有用過(guò)這樣的芯片。車(chē)廠也在學(xué)習(xí)和了解的過(guò)程中。“
這其中比較值得一提的是車(chē)規(guī)相關(guān)的認(rèn)證，用楊宇欣的話(huà)來(lái)說(shuō)黑芝麻是”真正的持證上崗“。”做車(chē)規(guī)需要3個(gè)證，團(tuán)隊(duì)的證、產(chǎn)品的證、流程的證，我們都拿到了。“
”汽車(chē)行業(yè)是安全為第一保障的行業(yè)。我們?cè)谧鲂酒倪^(guò)程中，將相關(guān)認(rèn)證都做到提前部署、及時(shí)完成。“ 鄧堃博士說(shuō)，”早期認(rèn)證是對(duì)團(tuán)隊(duì)人的認(rèn)證，包括團(tuán)隊(duì)是否具有對(duì)應(yīng)的素質(zhì)和能力去滿(mǎn)足功能安全開(kāi)發(fā)的流程；第二個(gè)ASIL-B認(rèn)證，是對(duì)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的這款芯片，整個(gè)設(shè)計(jì)原理圖、設(shè)計(jì)的整個(gè)系統(tǒng)是否滿(mǎn)足功能安全要求的認(rèn)證。
“今年我們拿到了安全流程認(rèn)證，流程認(rèn)證不僅包含設(shè)計(jì)，也包含從設(shè)計(jì)到研發(fā)，到生產(chǎn)、制造、封測(cè)的整個(gè)流程——我們滿(mǎn)足ASIL-D，最嚴(yán)苛的功能安全認(rèn)證。” 鄧堃博士在采訪(fǎng)中也提到，“目前主要是以車(chē)規(guī)、功能安全認(rèn)證為主。未來(lái)我們會(huì)考慮更多的，比如信息安全認(rèn)證，以及其他一些國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。”
除了芯片，還有算法、數(shù)據(jù)和軟件
在黑芝麻的預(yù)想中，華山系列芯片要覆蓋不同級(jí)別的自動(dòng)駕駛解決方案，賦能場(chǎng)景包括乘用車(chē)、商用車(chē)、特種車(chē)輛，以及車(chē)路協(xié)同等相關(guān)的組成部分。從單顆A1000L應(yīng)用L1/L2 ADAS，到A1000 Pro實(shí)現(xiàn)L3和L3以上“智駕域控”等…
要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，除了芯片之外，還需其他組成部分。鄧堃博士實(shí)則在開(kāi)篇就提到了黑芝麻“致力于打造完整的平臺(tái)”，“芯片、數(shù)據(jù)、算法和軟件工具，是我們認(rèn)為能夠支撐完整自動(dòng)駕駛體系的4大支柱。前文談完芯片，后續(xù)就接著說(shuō)說(shuō)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(jī)廠客戶(hù)更快實(shí)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(kāi)發(fā)者都提供一些基本的方法功能庫(kù)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(kāi)放的商業(yè)模式“，比如說(shuō)人臉識(shí)別與檢測(cè)、目標(biāo)識(shí)別、車(chē)道線(xiàn)識(shí)別等。
而數(shù)據(jù)在黑芝麻的設(shè)想中是要構(gòu)成閉環(huán)生態(tài)的。”客戶(hù)會(huì)有大量的數(shù)據(jù)采集車(chē)，比如網(wǎng)聯(lián)車(chē)在中國(guó)各大城市有幾十上百萬(wàn)輛車(chē)在跑。而像主機(jī)廠前裝客戶(hù)，也會(huì)有未來(lái)要面市的量產(chǎn)車(chē)，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(jìn)行的好處是，以實(shí)時(shí)處理的方式針對(duì)特定交通場(chǎng)景進(jìn)行應(yīng)用落地，比如高速行車(chē)、自動(dòng)泊車(chē)。“ 鄧堃博士表示，”識(shí)別比如交通標(biāo)志、車(chē)道線(xiàn)等信息。也可以將這些靜態(tài)要素上傳到云端服務(wù)器來(lái)實(shí)時(shí)更新地圖。“
”還有一類(lèi)功能，可以把道路上采集到的數(shù)據(jù)，在車(chē)端就直接進(jìn)行標(biāo)注，上傳到云端進(jìn)行訓(xùn)練。最終在云端訓(xùn)練好的模型，又可以通過(guò)OTA形式下發(fā)到車(chē)輛，形成數(shù)據(jù)閉環(huán)。這是我們希望達(dá)到的一個(gè)生態(tài)。“
軟件方面的核心在于黑芝麻提出的”軟硬件解耦的全面開(kāi)放體系“。說(shuō)白了也就是為客戶(hù)提供更高的靈活性。對(duì)于A1000這類(lèi)”大腦“性質(zhì)的芯片而言，需要開(kāi)放、充分、豐富的生態(tài)，才能取得真正的成功，用”開(kāi)放體系“即為必然。
”要讓客戶(hù)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(hù)需求進(jìn)行自由替換。“楊宇欣表示，”客戶(hù)有自己的操作系統(tǒng)、中間件、算法和應(yīng)用，我們都可以根據(jù)需求做定制。“
”我們先研發(fā)一代硬件，采用硬件預(yù)埋的方式達(dá)到比較高的算力。這個(gè)過(guò)程可能是1年。“ 鄧堃博士說(shuō)，”軟件算法則可以利用我們的工具鏈，獨(dú)立于硬件開(kāi)發(fā)，繼續(xù)采用快速迭代開(kāi)發(fā)的方式進(jìn)行。“不僅是基于軟硬件開(kāi)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(chǎng)的必然選擇。
下一個(gè)10年，走向全球
”黑芝麻“這個(gè)名字挺有趣。黑芝麻智能自己對(duì)其解釋為”黑“代表黑科技，而”芝麻“不僅是咒語(yǔ)”芝麻開(kāi)門(mén)“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(yīng)了公司感知核心技術(shù)。而且這個(gè)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(qiáng)調(diào)黑芝麻集結(jié)了”20年以上汽車(chē)行業(yè)從業(yè)經(jīng)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)“和”20年以上芯片設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的團(tuán)隊(duì)“，”我們既懂汽車(chē)也懂芯片“。這一點(diǎn)作為黑芝麻的人才優(yōu)勢(shì)，本質(zhì)在于汽車(chē)和芯片都是需要長(zhǎng)時(shí)間積累的領(lǐng)域。據(jù)說(shuō)黑芝麻從成立之初到現(xiàn)在，”大的戰(zhàn)略方向都沒(méi)有做過(guò)大調(diào)整“，是瞄準(zhǔn)自動(dòng)駕駛不動(dòng)搖的。這大概是黑芝麻團(tuán)隊(duì)認(rèn)定可在這一領(lǐng)域有所斬獲的基礎(chǔ)。
”我們現(xiàn)在在國(guó)內(nèi)已經(jīng)有大量生態(tài)合作伙伴。國(guó)內(nèi)也有很多主機(jī)廠已經(jīng)開(kāi)始和我們展開(kāi)量產(chǎn)化的合作。相關(guān)量產(chǎn)項(xiàng)目也已經(jīng)簽約，預(yù)計(jì)明年到后年會(huì)大批量出貨。“”我們非常有自信，我們是國(guó)內(nèi)技術(shù)最好的自動(dòng)駕駛芯片設(shè)計(jì)公司之一。“
在論及黑芝麻未來(lái)5年的計(jì)劃時(shí)，楊宇欣談到汽車(chē)需要功能性提升，”作為芯片企業(yè)，要通過(guò)不斷擴(kuò)充產(chǎn)品線(xiàn)的方式提高單車(chē)的價(jià)值量，這是我們接下來(lái)很重要的點(diǎn)。我覺(jué)得如果我們希望成長(zhǎng)為一個(gè)立足中國(guó)、面向全球的芯片企業(yè)，就一定要有豐富的產(chǎn)品線(xiàn)。“
應(yīng)了黑芝麻的口號(hào)”用芯片賦能未來(lái)“ 和愿景”做智能出行的引領(lǐng)者“，楊宇欣說(shuō)：”我相信未來(lái)10-15年，全球10大車(chē)企至少能有5家是中國(guó)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(guó)車(chē)企發(fā)展速度快于全球的時(shí)候，我們能陪著他們一汽成長(zhǎng)。“ ”下一個(gè)10年，這是我們最期待的變化。“
責(zé)編：Amy Wu
