[原创] 高算力成为标配？车企到底需要怎样的芯片
2021-04-26
14:01:18
来源: 半导体行业观察
车内的汽车电子成本越来越高，作为其中的核心部件，汽车芯片性能也在不断迭代升级。
近日，国内AI 芯片企业黑芝麻智能推出了高性能车规级自动驾驶计算芯片——华山二号 A1000 Pro。
这颗芯片在INT8的算力为 106 TOPS，INT4 的算力达到了 196 TOPS，典型功耗 25W，也意味着整体能效比高达 8 TOPS/W。
在这之前，MobileyeEyeQ5是 24 TOPS，英伟达 Xavier是 30 TOPS，英伟达 Orin的高算力版本 Orin X 是 200 TOPS，华为 MDC是 48 - 160 TOPS，特斯拉 FSD是144 TOPS，黑芝麻智能单就芯片算力来说，不输任何一家。
更别说后续这款芯片也同样支持多块芯片级联，形成一个更强大的算力平台。此前蔚来CEO李斌断言，马力加算力是定义高端智能电动汽车的新标准。
事实上，算力高低是芯片计算水平最直观的参数，和传统燃油车不同，软件定义汽车的浪潮下，智能电动汽车将分散在发动机、车窗以及信息娱乐系统的ECU(电子控制器单元)模块大量整合，交由中央处理器统一控制，这样会最大限度减少系统的冗余和浪费，整车更好地实现自主管理。
随着智能座舱和自动驾驶的落地，同样需要更多的ECU和传感器，传统的分布式结构远不能满足运算需求。根据恩智浦半导体公司(NXP)预测，2015-2025年汽车中代码量将会呈现指数级增长，其年均复合增速为21%。过去汽车的数据速度大约是每秒150千Byte(字节)，现在则是以每秒千兆Byte。
工信汽研智库专家吴衍称，智能汽车和传统汽车最关键的技术区别，就在于前者是由一个强力中央处理系统芯片来完成多路输入输出，进而处理用户交互功能。这是一个新赛道，也意味着智能汽车必须搭载更高算力的车规级芯片才能满足算力需求。
黑芝麻智能CMO杨宇欣指出，因为自动驾驶的发展、汽车智能化的发展，未来软件应用的扩展空间是无限的。所以，车企第一步是希望能留有足够多的硬件和算力的冗余，才能给软件的算法和创新留足够大的空间，这也是为什么现在大家都先要求算力，并且目前市场上对算力的要求比想象的迭代还要快。
车企无论是主动还是被动都必须迎接这场无条件、无尽头的军备竞赛，即便目前自动驾驶还没有完全落地，仍然是硬件为先。
但若说算力是汽车厂商们竞争的唯一焦点，倒也过于片面，并且该问题在小米、华为以及大疆等科技巨头涌入赛道时，似乎已经给出了答案。从他们的种种行为方式看来，整车技术也是其中关键的问题。
事实上，无论是自动驾驶还是智能座舱，这些功能实现的前提都是硬件基础设施的完善。芯片算力值的提升，核心还要解决智能汽车底层基础设施的建设问题。
与此同时，芯片高算力也在考验车辆的软件协同能力。“目前智能汽车的普及性、适用性以及灵活性都差强人意。算力当然是越高越好，但只堆算力远远不够，还需要传感器以及软件的协同配合。”芯谋研究公司研究总监王笑龙曾这样说道。
在发布会上，为了配合华山系列自动驾驶芯片，黑芝麻智能发布了山海™人工智能开发平台。它拥有50多种AI 参考模型库转换用例，降低客户的算法开发门槛；能够实现QAT和训练后量化的综合优化，保障算法模型精度；支持动态异构多核任务分配，同时还支持客户自定义算子开发，完善的工具链开发包及应用支持，能够助力客户快速移植模型和部署落地的一体化流程。
同样值得关注的是，黑芝麻智能针对车路协同场景应用，发布的新一代车路协同路侧感知计算平台——FAD Edge。该平台基于华山二号A1000自动驾驶芯片打造，后续还将升级到A1000 Pro计算平台，算力持续提升，为行业提供更大算力的路侧感知平台。依靠强大的实时计算芯片、高效精准的感知算法，以及多场景图像处理能力，FAD Edge 是一套可以充分赋能智慧公路和智慧城市的解决方案。
与此同时，黑芝麻智能也与国内车厂保持了良好的合作关系。据悉，黑芝麻智能将与东风设计研究院以及东风悦享围绕自动驾驶、车路协同、智慧物流等领域展开深入合作，在开展技术联合开发的同时，还将基于黑芝麻智能自动驾驶计算芯片，共同打造车规级智能驾驶平台，进一步加速自动驾驶商业化落地。
依托东风设计研究院以及东风悦享在自动驾驶领域的技术积累和丰富的合作生态，以及黑芝麻智能在自动驾驶技术、人工智能算法、高性能车规级芯片等领域的领先技术，整合优势资源，携手打造高性能车规级自动驾驶平台、推进在无人自动驾驶智能物流车技术应用以及车路协同等领域的全面生态，完善从单车智能到智慧交通的深度布局。
截止目前，黑芝麻智能已经与一汽、蔚来、上汽、比亚迪、博世、滴滴、中科创达、亚太等在 L2/3 级 ADAS 和自动驾驶感知系统解决方案上展开商业合作，其中与一汽南京联合打造的红旗 「芯算一体」自动驾驶平台，将服务红旗后续量产车型。
诚如黑芝麻智能创始人兼 CEO单记章所说：“我们现在和车厂在研发上的深度合作‘几乎像一家公司’一般。”
从去年下半年到现在，全球性汽车“缺芯”的焦虑情绪仍在蔓延，由此引发的车企减产以及芯片暴涨的副作用也在车市持续引发不安。在芯片供应商和汽车主机厂之间，芯片长期处于供求紧平衡局面，如今新冠疫情改变了这种产业链的常态，也为国内车企敲响警钟。
目前中国自产的汽车芯片产业规模不到150亿元，不足全球规模的5%，虽然国内也有部分半导体企业，但产品规模并不大，且集中在低端领域。这也造成一种现象：虽然中国汽车产业规模占全球30%以上，但每年进口汽车芯片的费用超过千亿元。
高算力芯片的制造条件比较苛刻，而且汽车要求的可靠性非常高，国内MCU等高算力芯片产品严重依赖国外，这也让国内车企会受限于芯片的发展。
不过相比手机厂商，无论是品牌号召力还是影响力，汽车制造商更占上风。目前，一些汽车厂商已经开始与芯片厂商合作，参与到芯片的研发与定制过程中，而与此同时，汽车厂商也在自研芯片的道路上开始探索。
无论是国外的特斯拉还是国内的蔚来以及比亚迪，都在朝着自研芯片的道路迈进。此外，在芯片短缺且严重依赖进口的情况下，国产替代浪潮逐渐兴起。
一批国内芯片厂商也开始布局自动驾驶芯片，诚如前文，黑芝麻智能芯片发布了不输大厂的高算力芯片，并且预计将于2022年下半年发布超200TOPS算力的A2000芯片。
在中国市场的大环境下，半导体行业已经迎来历史发展机遇。根据云岫资本数据，2020年半导体行业股权投资案例413起，投资金额超过1400亿元人民币，相比2019年约300亿人民币的投资额，增长近4倍。相应地，天眼查数据统计，2020年注册在案的芯片企业达到59793家，比10年前增加百倍。
汽车产业的变革已经来临，黑芝麻智能将与业内众芯片企业一起，为自动驾驶时代吹响号角。
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