得「智能駕駛晶元者」得天下？黑芝麻「華山二號」再次奪魁
集微網報道，PC時代，「Wintel體系」的英特爾、AMD、英偉達等主導了CPU、GPU市場；智能手機時代，Arm架構下的蘋果、高通、聯發科、華為等各據一方市場；進入智能駕駛時代，隨著晶元算力和軟體演算法所引領的智能化成為不可逆的發展趨勢，先驅特斯拉正引領自動駕駛邁向L5。在此過程中，自動駕駛等級每進階一步，算力便需大幅提升，傳統晶元已無法滿足當下的算力需求，可以說，得「智能駕駛晶元者」得天下。
新老晶元企業掘金智能駕駛晶元「藍海」
市場研究機構Gartner公司的數據，到2021年，全球無人駕駛車輛所用晶元的年收入應增加一倍以上，市場規模可達到50億美元。在中國，政府目標在10年內部署3000萬輛自動駕駛汽車，有望成為全球最大的自動駕駛汽車市場。
這對智能駕駛晶元的初創公司來說，無疑是一塊巨大的蛋糕。黑芝麻即是其中之一。
2019年8月黑芝麻智能科技成功推出中國首款車規級ADAS晶元，並與全球多家著名企業結成戰略合作夥伴關係。該公司認為，進入2020年，智能駕駛將更注重安全性、可靠性、易用性、開放性、可升級、服務質量、延續性，成為車規級AI晶元的商業落地元年。
在人工智慧AI晶元逐漸成為半導體產業中的「皇冠」領域時，黑芝麻將車規級AI晶元形容為「皇冠中的皇冠」，這是由於車規級AI晶元在市場前景廣闊的同時，對技術的挑戰更高。「車載AI晶元有著嚴苛的車規級標準，產品設計需滿足整車量產對演算法軟體的適配性、晶元功耗體積、能效比和性價比，以及晶元平台系統的開發交付能力有很高的整體考量。」劉衛紅表示，「同時，產品質量需達到車規級標準，保證功能安全和性能可靠，通過相關認證難度大、耗時長。」
因此，隨著今年智能駕駛晶元逐步開始落地，行業對車規級AI晶元的市場預期將漸趨理性。
黑芝麻CEO單記章指出，今年以來智能駕駛產業界各種共識慢慢建立，L2/L2 正在規模化實施，同時研發L3/L4的量產解決方案。汽車控制器正往集中化發展，控制器平台對核心晶元提出了更高的功能和性能要求。
基於對智能駕駛產業的理解，黑芝麻制定了AI3戰略，即看得懂（AI）、看得清（Imaging）、看得遠（Interconnected）。「看得懂，需要有強大的大腦；看得清，強大的信號處理能力；看得遠，不光是本車看到的，路上看到的，也包括其它車看到的。」單記章解釋道，在清晰的戰略定位和堅持不懈的研發積累下，黑芝麻迎來了「開花結果」的2020年。
「我們積聚人才，我們研究市場需求，我們制定產品戰略，我們定位我們自己，我們希望在智能駕駛到來之際，成為推動輔助駕駛/自動駕駛的重要力量。」他強調，今年是黑芝麻智能產品的落地之年，繼去年華山系列第一顆晶元——「華山一號」A500問世，今年再次取得突破，發布了性能更強大的「華山二號」A1000/A1000L」。
那麼，這顆「國內首顆車規級智能駕駛晶元」 華山二號究竟強大在哪裡？
國產智能駕駛晶元再攀高峰，揭秘「華山二號」核心技術
黑芝麻表示，此次發布的「華山二號」A1000是中國第一顆針對智能駕駛設計的高算力、可擴展車規感知晶元，具備高能效比的超大算力，把高質量、高精度、高性能、高準確度四項核心技術和高效的運算有機地結合在一起，單顆晶元可支持L3自動駕駛，其多晶元互聯FAD晶元平台算力可達160T，可支持L4~L5自動駕駛。
黑芝麻智能科技CTO齊崢從晶元技術層面對「華山二號」的核心技術進行了更進一步的揭秘。
據齊崢介紹，「華山二號」具備高算力、高能效比DynamAI DL引擎架構，和多路相機、高質量、高處理率的NeuralIQ ISP流水線兩大自研核心IP優勢。而正是這兩款高可擴展性核心IP的加持，黑芝麻能夠在不到一年時間裡連續發布兩款晶元以及相應的參考設計ECU。
作為黑芝麻核心研發IP的DynamAI NN引擎，具備大算力的架構，支持多形態、多精度運算；通過可適配量化、結構化剪裁壓縮、硬體可執行軟體的子圖規劃實現軟硬體同步優化；支持稀疏加速和配備自動化開發工具等優勢，使「華山二號」在算力方面得以實現40~70 TOPS，能效比大於5 TOPS/W。
另一項核心IP技術NeuralIQ ISP 流水線，則支持多達12路高清相機接入。每秒處理36億3曝光像素，12億單曝光像素的高處理率管道，並且每個管道可並行在線處理兩路視頻，支持在線、離線和混合處理模式；支持高動態曝光、低光降噪、LED閃爍抑制等高質量車規圖像處理要求；具有豐富的感測器格式以及精度支持，很好的適用於智能駕駛環視感知、前視感知、駕駛監控等應用場景。
一個直觀的對比可以看出「華山二號」的強大：現階段英偉達主流的Xavier晶元，單顆算力30TOPS，能效比1-2TOPS/W，而「華山二號」 單顆算力達到40TOPS，能效比可達6TOPS/W，能夠達到全球第一的水平；對標Tesla的自動駕駛平台（FAD）平台，本項目所能夠推出的FSD，在整體算力超過Tesla FSD平台144TOPS達到160TOPS的同時，功耗只有不足32W，遠低於FSD動輒上百瓦的功耗。單顆晶元算力可支持L3，算力、能效比屬於國內最強水平。
此外，齊崢表示「華山二號」下個月起將提供A1000硬體開發平台，核心板搭載了A1000晶元和DDR，具有USB、PCIE、Ethernet、SD等介面，以及相機解串子板和10個攝像頭，平台載板可獨立開發調試。9月起還將推出A1000 L3 DCU參考設計，使用了兩顆A1000，配備10個攝像頭，以及激光雷達、毫米波雷達等感測器，總算力13000 SPECINT（CPU），80~140 TOPS（AI加速）。
在最為重要的車規要求方面，從團隊、架構、設計流程方面來保證「華山」系列健全的車規安全開發。在安全認證方面，「華山二號」通過了ASPICE汽車軟體過程改進及能力評定、AEC-Q100車用可靠性測試標準、ISO26262道路車輛功能安全認證、ISO9001質量體系認證等一系列針對駕駛安全的架構、流程、設計、認證，並集成了獨立的功能和信息安全島。
智能汽車供應鏈安全迫在眉睫，車載AI晶元是核心
傳統汽車晶元長期以來被國外廠商所壟斷。汽車晶元的選型，除了性能、成本，更重要的是保證供應鏈的安全、穩定。比如，長期以來，跨國公司通常採取的都是優先供應外資品牌的策略，使得很多最新一代的晶元無法在國內汽車行業同步落地。
清華大學車輛與運載學院教授李克強指出，智能汽車是現代信息通信、電子控制與汽車相結合的高新技術產物，而新的智能計算平台是智能汽車的核心組成，其中車規級AI晶元是智能汽車計算平台的關鍵，也是中國發展智能汽車的「卡脖子」技術。
為此，一場圍繞高級別自動駕駛的商業大戰已經打響，保證智能汽車供應鏈安全，已然迫在眉睫。諸如黑芝麻等初創車載AI晶元廠商，正是發力的大好時機。不過他們在迎來機遇窗口的同時，也面臨著一些壁壘需要打破。
從國內來看，儘管車載AI晶元創業公司與車規級晶元老玩家一起蓬勃發展，但是都各有不足之處。傳統汽車半導體出身的團隊在演算法軟體開發能力和資源上相對欠缺，電子消費晶元出身的團隊則對汽車、車規了解不透徹，行業立足需要既懂晶元又懂車的融合背景。
劉衛紅強調，多年以來，整車廠的大門幾乎不對國產汽車晶元開放。整車廠出於安全的考慮，往往優先選擇最成熟的一級供應商，國產晶元可能進不了一級供應商的體系，更難進入整車廠的體系。因此，晶元是否達到車規級要求，是否滿足車廠的技術規範，是車規級AI晶元商業落地的先決條件，也是首要的挑戰。
此外，單記章補充說，智能駕駛市場的複雜度不斷提升，技術快速迭代變革，人工智慧與傳統汽車行業擁抱與賦能，可以預見汽車必將成為人們日常生活中最大的移動終端。在此趨勢下，汽車行業迫切需要更智能、更高效、更穩定的晶元和計算能力。
在智能駕駛商業化落地、國產智能汽車供應鏈差距與機遇共存的時代機遇下，黑芝麻智能科技此次新推出的「華山二號」晶元具備強大算力、優越的能耗比及算力利用率，是目前能支持L3及以上級別自動駕駛的獨家國產晶元，有望賦能整個自動駕駛相關生態圈，助力中國智能汽車方向的技術創新與產業轉型，並在不久的將來有機會參與推動和定義行業的標準與潮流，直接參与國際一流廠牌的競爭。
（校對/范蓉）
