從內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)型純電驅(qū)，從分布式向集中控制演進(jìn)，汽車產(chǎn)品從封閉系統(tǒng)走向開放系統(tǒng)——汽車正逐漸向下一個(gè)大型移動(dòng)智能終端轉(zhuǎn)變，高階自動(dòng)駕駛乃至無(wú)人駕駛是這場(chǎng)“百年未有之大變局”的終極目標(biāo)。
在上半場(chǎng)的電動(dòng)化競(jìng)賽中，中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)已取得不錯(cuò)的成績(jī)，中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)品牌的乘用車占有率去年達(dá)到了44.4%，其中增長(zhǎng)主要來(lái)自新能源汽車品牌，中國(guó)已成為全球汽車產(chǎn)業(yè)純電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)型的重要驅(qū)動(dòng)力。而電動(dòng)化的快速滲透對(duì)汽車的智能化也形成正相關(guān)，其中自動(dòng)駕駛功能已經(jīng)逐漸成為新款上市車型的標(biāo)配。
“2022年將是國(guó)產(chǎn)車規(guī)級(jí)大算力芯片的量產(chǎn)年。” 黑芝麻智能的創(chuàng)始人兼CEO單記章在今年3月底舉行的中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇（2022）上這樣指出。
業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，2022年將是中國(guó)L2++級(jí)別自動(dòng)駕駛汽車量產(chǎn)元年，而作為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛功能的核心技術(shù)基礎(chǔ)的大算力車規(guī)級(jí)芯片無(wú)疑是競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵。
這一場(chǎng)以大算力芯片為核心的“量產(chǎn)長(zhǎng)跑”正進(jìn)入沖刺階段。本土的車規(guī)芯片企業(yè)經(jīng)過過去幾年的積累和快速發(fā)展，將準(zhǔn)備迎接最關(guān)鍵的量產(chǎn)考驗(yàn)。
2022年，國(guó)產(chǎn)車規(guī)大算力芯片邁入量產(chǎn)年
“大算力SOC芯片、AI計(jì)算平臺(tái)、良好的圖像處理能力是自動(dòng)駕駛演進(jìn)的基礎(chǔ)。”單記章透露，黑芝麻智能研發(fā)的華山二號(hào)A1000自動(dòng)駕駛計(jì)算芯片已經(jīng)在功能安全、信息安全、可靠性方面完全成熟，將在今年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)上車，實(shí)現(xiàn)L2-L3級(jí)別自動(dòng)駕駛的功能。
為什么國(guó)產(chǎn)車規(guī)大算力芯片的量產(chǎn)元年是2022年？
在單記章看來(lái)，卡住“主機(jī)廠選擇下一代車型的技術(shù)路線該怎么定義的時(shí)間點(diǎn)”十分關(guān)鍵。早在兩年前的一次媒體采訪中，單記章曾指出，芯片的周期很長(zhǎng)，車的周期更長(zhǎng)，“你要對(duì)這個(gè)周期很理解，理解市場(chǎng)的時(shí)間窗口正好需要什么。量產(chǎn)時(shí)間在2022年、2023年的那批車現(xiàn)在（指2020年）已經(jīng)定義得差不多了。”
而黑芝麻智能之所以能夠抓住大算力自動(dòng)駕駛芯片上車的第一波大潮，與其自身的技術(shù)積累、商業(yè)模式、前瞻性的產(chǎn)品和技術(shù)路線等密不可分。
黑芝麻智能成立于2016年，剛剛走過了第一個(gè)五年。公司創(chuàng)立之初就確定了要做大算力自動(dòng)駕駛芯片和平臺(tái)的開發(fā)，并且堅(jiān)持自研兩大核心IP——車規(guī)級(jí)圖像處理器NeuralIQ ISP以及DynamAI NN車規(guī)級(jí)低功耗神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速引擎。
單記章介紹，公司花了三年時(shí)間專門開發(fā)了兩大核心IP，此后推出了華山系列多顆高性能智能駕駛計(jì)算芯片，定義了山海人工智能開發(fā)平臺(tái)，并成為國(guó)內(nèi)首家集齊了功能安全專家認(rèn)證、功能安全流程認(rèn)證、產(chǎn)品符合性認(rèn)證的AI芯片公司。“現(xiàn)在對(duì)于主機(jī)廠來(lái)講，在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域選擇芯片，目前國(guó)內(nèi)只有黑芝麻智能有可以跟英偉達(dá)對(duì)標(biāo)的產(chǎn)品。”
據(jù)悉，目前華山二號(hào)A1000系列芯片已完成所有車規(guī)級(jí)認(rèn)證，預(yù)計(jì)年內(nèi)量產(chǎn)上車，該芯片是現(xiàn)階段算力最大、性能最強(qiáng)的自動(dòng)駕駛芯片，同時(shí)也將是首個(gè)量產(chǎn)的符合車規(guī)、單芯片支持行泊一體域控制器的國(guó)產(chǎn)芯片平臺(tái)。
統(tǒng)計(jì)顯示，當(dāng)前國(guó)內(nèi)乘用車L2級(jí)自動(dòng)駕駛已經(jīng)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用化應(yīng)用，2021年全口徑的乘用車有22.2%安裝了L2級(jí)及以下的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，自適應(yīng)巡航（ACC）、自動(dòng)緊急制動(dòng)（AEB）、車道保持系統(tǒng)（LKS）、自動(dòng)泊車（APA）等技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)廣泛上車應(yīng)用。但真正的考驗(yàn)在于L3級(jí)以上的高級(jí)別自動(dòng)駕駛。
當(dāng)前，美國(guó)、德國(guó)等國(guó)家都開始為L(zhǎng)3自動(dòng)駕駛汽車正式上路打開政策之門。例如，美國(guó)交通部明確表示，全自動(dòng)駕駛汽車不再需要配備傳統(tǒng)的方向盤、制動(dòng)或者油門踏板等手動(dòng)控制裝置；德國(guó)宣布自2022年開始，將有條件地允許L3級(jí)自動(dòng)駕駛汽車在公共道路上以及指定區(qū)域內(nèi)行駛。去年年底，奔馳順利通過德國(guó)相關(guān)部門的批準(zhǔn)，成為全球首家獲得聯(lián)合國(guó)《自動(dòng)車道保持系統(tǒng)（ALKS）》L3級(jí)別自動(dòng)駕駛認(rèn)證的汽車企業(yè)，并且還獲得了在德國(guó)高速公路合法上路的資質(zhì)。
種種跡象顯示，高級(jí)別自動(dòng)駕駛的量產(chǎn)落地正駛向快車道。但從L2真正突破到L3級(jí)是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程，這其中涉及到軟件、硬件、數(shù)據(jù)等技術(shù)的緊密配合和升級(jí)。這其中，尤其是大算力車規(guī)級(jí)芯片，將是高級(jí)別自動(dòng)駕駛突破的核心關(guān)鍵。
大算力車軌芯片的需求將迎來(lái)爆發(fā)。但值得關(guān)注的是，目前可供選擇的產(chǎn)品并不多，而到了更高冗余的1000TOPS算力以上自動(dòng)駕駛芯片，目前市面上也僅有英偉達(dá)Orin 、高通、黑芝麻A1000 Pro、華為昇騰610等單SoC 200TOPS的芯片多顆級(jí)聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種潛在的需求缺口也給了本土汽車芯片廠商的機(jī)會(huì)。事實(shí)上，已經(jīng)有多家車企開始基于黑芝麻智能、地平線等本土汽車芯片廠商的產(chǎn)品開發(fā)新輔助駕駛系統(tǒng)。比如黑芝麻智能，早在2020年底開始就已經(jīng)陸續(xù)拿下了多家車企的前裝量產(chǎn)定點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)本土自動(dòng)駕駛芯片的重要突圍。
“量產(chǎn)長(zhǎng)跑”的沖刺：“芯片、軟件系統(tǒng)、車軌體系”三位一體
從上游芯片、元器件，到自動(dòng)駕駛汽車計(jì)算平臺(tái)、系統(tǒng)方案以及下游應(yīng)用，汽車的智能化供應(yīng)鏈逐漸生成、擴(kuò)張，并對(duì)原有的傳統(tǒng)汽車供應(yīng)體系形成前所未有的沖擊和顛覆。在完成了0到1的技術(shù)部署之后，更重要的是1到N的商業(yè)價(jià)值共探，自動(dòng)駕駛商業(yè)量產(chǎn)的“長(zhǎng)跑”也開始進(jìn)入沖刺階段。
華山二號(hào)A1000自動(dòng)駕駛計(jì)算芯片
據(jù)黑芝麻智能介紹，車規(guī)芯片達(dá)到量產(chǎn)狀態(tài)是一個(gè)十分艱辛的過程，這期間需要邁過諸多門檻，包括打造可靠的芯片產(chǎn)品、開發(fā)成熟的軟件系統(tǒng)以及構(gòu)建完善的車規(guī)體系。
據(jù)了解，黑芝麻智能的華山系列自動(dòng)駕駛芯片，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、流片、封測(cè)、車規(guī)認(rèn)證和打造算法工具鏈，到功能安全認(rèn)證，自動(dòng)駕駛軟件包開發(fā)再到完善支持行業(yè)生態(tài)，前后經(jīng)歷了超過三年的時(shí)間。而華山二號(hào)A1000芯片自2020年正式發(fā)布以來(lái)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了芯片體系的優(yōu)化升級(jí)，各方面達(dá)到穩(wěn)定量產(chǎn)的要求。目前，華山二號(hào)A1000芯片已投入規(guī)模生產(chǎn)，開始向行業(yè)客戶持續(xù)發(fā)貨，將于2022年內(nèi)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)上車。
其中，認(rèn)證方面，華山二號(hào)A1000芯片已通過AEC-Q100 Grade 2級(jí)別認(rèn)證和ISO26262功能安全產(chǎn)品ASIL B認(rèn)證，并已隨時(shí)可向客戶提供PPAP相關(guān)支持文檔。操作系統(tǒng)方面，華山系列芯片已完成對(duì)行業(yè)各主流操作系統(tǒng)的移植和驗(yàn)證，包括Linux、QNX、RT-Thread和Windriver等。工具鏈方面，黑芝麻智能自主研發(fā)的山海人工智能開發(fā)平臺(tái)性能優(yōu)異，充分發(fā)揮A1000多維度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器的優(yōu)勢(shì)，在行業(yè)典型模型網(wǎng)絡(luò)上達(dá)到超4000fps的優(yōu)異性能。山海人工智能開發(fā)平臺(tái)擁有50多種AI參考模型庫(kù)轉(zhuǎn)換用例，以降低客戶的算法開發(fā)門檻；能夠?qū)崿F(xiàn)QAT和訓(xùn)練后量化的綜合優(yōu)化，保障算法模型精度；支持動(dòng)態(tài)異構(gòu)多核任務(wù)分配與客戶自定義算子開發(fā)，提供友好易用的工具鏈開發(fā)包及應(yīng)用支持，助力客戶快速移植模型和部署落地的一體化流程。
此外，值得一提的是，高效支撐系統(tǒng)運(yùn)行的中間件是自動(dòng)駕駛應(yīng)用中非常重要的一環(huán)，黑芝麻智能自研的面向分布式計(jì)算的自動(dòng)駕駛中間件歷經(jīng)了兩年時(shí)間的打磨，目前可以實(shí)現(xiàn)適配CyberRT，DDS，SOME/IP多種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，支持傳感器抽象、時(shí)間同步、執(zhí)行管理以及各種系統(tǒng)服務(wù)以及軟件全生命周期的管理。基于此，客戶就能快速構(gòu)建上層應(yīng)用，形成量產(chǎn)級(jí)的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)框架。同時(shí)，黑芝麻智能還是最早布局并支持AUTOSAR的國(guó)內(nèi)自動(dòng)駕駛芯片企業(yè)。經(jīng)過近一年與生態(tài)伙伴的密切合作，華山二號(hào)A1000系列芯片已全面適配支持Elektrobit等多家的基礎(chǔ)軟件。這將大幅度幫助使用AUTOSAR的客戶節(jié)省開發(fā)驗(yàn)證時(shí)間，縮短量產(chǎn)周期。
從完整算法體系到數(shù)據(jù)閉環(huán)能力、軟件體系，再到靈活合作方式的產(chǎn)業(yè)鏈，黑芝麻智能已經(jīng)建構(gòu)出一整套先進(jìn)完備的流程體系，是國(guó)內(nèi)首家集齊了功能安全專家認(rèn)證ASILB產(chǎn)品認(rèn)證、ASILD功能安全流程認(rèn)證、AEC-Q100可靠性認(rèn)證、ASPICE CL2級(jí)認(rèn)證，擁有完整車規(guī)認(rèn)證的自動(dòng)駕駛芯片公司。
目前，黑芝麻智能已經(jīng)形成了L1到L3級(jí)別完整的自動(dòng)駕駛解決方案，并且已經(jīng)與與中國(guó)一汽、博世、上汽、上汽通用五菱、東風(fēng)悅享、中科創(chuàng)達(dá)、亞太、保隆集團(tuán)、經(jīng)緯恒潤(rùn)、均聯(lián)智行、所托瑞安、聯(lián)友科技等在L2、L3級(jí)ADAS和自動(dòng)駕駛感知系統(tǒng)解決方案上開展了一系列商業(yè)合作；算法和圖像處理等技術(shù)已在智能汽車等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)布局和商業(yè)落地。未來(lái)，基于車規(guī)級(jí)設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)型圖像處理、低功耗精準(zhǔn)感知的自動(dòng)駕駛感知計(jì)算芯片和自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)，黑芝麻智能將大力推動(dòng)自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)產(chǎn)品方案的快速產(chǎn)業(yè)化落地
寫在最后：
汽車大變革下中國(guó)力量崛起
