黑芝麻“武当”芯片里程碑：C1200挑战性价比最高单芯片NOA

近日，黑芝麻智能的CEO单记章先生在接受每日经济新闻采访的时候直言：“智能化对汽车芯片的需求完全改变了。”“首先，芯片要求先进工艺，这放以前在车里面是不可想象的；其次，智能驾驶的芯片规模特别巨大，这与过去也完全不一样。”单记章接着说。在他看来，汽车芯片的这些转变带来的挑战是非常大，因为这和以前做汽车芯片的思路大不相同。
 
当然，这同时也带来了一个机遇，那就是市场容量特别大，需求越来越多，且渗透力越来越高，这无疑将给黑芝麻智能这样的公司带来较好的前景。作为一家行业领先的车规级智能汽车计算芯片及基于芯片的解决方案供应商，黑芝麻智能在对智能驾驶尤为重要的ISP和NPU等自主IP上面拥有丰富的经验和积累。依赖于这些领先技术，黑芝麻智能打造出了极具优势的“华山”系列高性能自动驾驶芯片，公司也能让汽车看得更清楚、看得更远且看得更懂。
 

 
但随着终端需求的变化，黑芝麻智能在今年四月推出了智能汽车跨域计算芯片——武当系列C1200。据了解，该芯片最近已经完成流片后的完整测试，功能性能验证成功，可以向客户提供样片。
 
对于黑芝麻智能来说，这无疑是公司发展历程上的又一个重要里程碑。
 
从“自动驾驶”到“跨域计算”
 
单计章在过去多次接受采访的时候都谈到了黑芝麻智能的一个工作方向——通过颠覆式的技术创新，为客户提供最优的产品。其中，对终端市场需求的把握，是引导黑芝麻智能走到今天的一个重要“推手”。
 
如他所说，面对市场需求变化，黑芝麻智能按照技术和市场的需求和趋势，适时推出适合市场要求的芯片和产品。例如，在看到自动驾驶需求的转变，智能驾驶朝着规模化和性价比发展之后，黑芝麻智能顺势调整了公司战略，并推出了相应的产品。据了解，公司自动驾驶的华山系列A1000芯片已经可以很好地支持最新基于Transformer的BEV算法，完全能满足接下来L3及以下自动驾驶的需求。而面对未来像ChatGPT这样大模型的逐渐流行以及向自动驾驶市场的渗透，对算力的需求仍然不够清晰，但黑芝麻智能会继续在华山系列的芯片产品线对算力的不断提升进行探索。
 
与此同时，黑芝麻智能还看到了智能汽车技术领域的一个新趋势。
 
按照黑智能智能的观点，从一辆智能车的计算需求来看，可以把算力类型分成这七大类：通用CPU、AI神经网络处理、图像渲染、专用的CV计算，音频音效处理以及高效安全的实时性算力。在不同的计算场景下，这些算力以不同规格进行不同的组合使用，以满足不同的需要。
 
而在进入到智车时代的车载计算芯片时代，则需要能够组合这些不同算力类型，以满足越来越集中化、简洁化的电子电气架构演进所需，汽车电子电气架构的演进推动车载计算进一步集中化中央化。
 
为此，在面向未来的智能汽车芯片设计上，首先就需要创新的架构来更好地将原本来自不同域的多个功能，以实用，易用，好用的方式集成于一体；
 
其次，在计算能力方面，这些芯片也不能一味地进行越大越好的数字竞赛，而是要追究计算致用，针对不同的市场阶段和不同的场景，推出合理且有效的算力类型和算力规格。进而思考在可行的工艺制程下，如何全面灵活的实现性能、功耗、成本的最佳平衡；
 
再者，作为车用芯片，我们需要时刻保持敬畏之心，让一颗最复杂的智车大脑芯片，满足车规行业严苛的可靠性和安全的诉求。这就需要在软硬件设计开发过程中严格贯穿执行，从流程、产品和生产各个环节去最大程度地保证车辆稳定安全；
 
此外，面对行业软硬件日益复杂，平台开发投入巨大的现状，如何能实现芯片平台化，能通过同一芯片平台来有效覆盖多场景应用、硬件兼容、软件和算法的重用和持续迭代。也是一个智车芯片企业的工作重点。
 

 
总而言之，黑芝麻智能认为，一颗能满足智能车需要的计算芯片，首先要有一个高效且安全可靠的，用于承载这些不同算力的数据底座（黑芝麻智能称之为Extreme Speed Data Exchange Infrastructure(ESDE)）。它一方面能够安全的隔离不同FuSa等级要求的算力组合；另一方面，能低时延的处理、转发大流量数据，以充分利用好算力，使得算力规格不只是摆设。再加上独立的功能安全岛设计，以及满足从启动到运行所有阶段信息安全需求的Security模块，整体构成了SoC的基础架构。
 
基于上述思考，黑芝麻智能推出了“跨域计算”产品——武当，并带来了该系列的首款产品C1200。
 
一“芯”多域，一“芯”多用
 
据黑芝麻智能介绍，在“武当”系列的架构设计上，融入了黑芝麻智能多年来在车载计算领域耕耘的心得，采用了创新的融合架构。通过异构隔离技术，把不同算力根据不同场景，以及不同规格和安全要求，进行搭配组合，能够支撑汽车电子电气架构的灵活发展，支持双脑、舱驾、中央计算等各种架构方案。
 
正是这种理解，让武当系列C1200作为业界首个智能汽车跨域计算芯片平台，能以单芯片强势实现智能汽车跨域计算需要，提供智能汽车人机交互、行泊一体、数据交换能力；也能完美覆盖座舱、智驾等智能汽车内部多个不同域的需求，具有多域融合的能力；灵活支持行业现在和未来的各种架构组合，为客户带来高价值和极具成本优势的芯片方案。这正是黑芝麻智能所推崇的一“芯”多域。
 
能实现这样的目标，主要受惠于芯片本身所具备的实力。
 

 
如上图，黑芝麻智能表示，使用7nm先进制程打造的武当系列C1200芯片拥有多方面的领先表现。例如：
 
使用支持锁步的车规级高性能CPU核A78AE（性能高达150KDMIPS），和车规级高性能GPU 核G78AE，提供强大的通用计算和通用渲染算力；
 
自研DynamAI NN车规级低功耗神经网络加速引擎，支持NOA场景；
 
内置成熟高性能的Audio DSP模块和每秒在线处理1.5G像素的新一代自研NeuralIQ ISP模块；
 
提供32KDIPMS的行业最高MCU算力；
 
能同时处理大于12路高清摄像头的输入，支持高速率的MIPI；

外设方面，C1200支持处理多路CAN数据的接入和转发，支持以太网接口并支持所有常用的显示接口格式，支持多屏输出，多路4K能力；

支持双通道的LPDDR5内存颗粒，可满足跨域融合后的带宽需要；

开创性地实现了硬隔离独立计算子系统，独立渲染，独立显示，满足仪表控制屏的高安全性和快速启动的要求。同时，该子系统也可以灵活应用于自动驾驶、HUD抬头显示等需要独立系统的计算场景；

内置支持ASIL-D等级的Safety Island和国密二级和EVITA full的Security模块，并满足车规安全等级最高的可靠性要求。
 
从黑芝麻智能的介绍我们得知，除了多项创新外，“武当”系列更是继承和优化了已经量产的华山A1000高性能自动驾驶SoC芯片的核心自研IP：第三代ISP和第二代NPU，确保智能化场景下，和华山系列能共用一套AI工具和ISP工具，保护客户的投资。黑芝麻智能表示，“武当”系列芯片是功能场景集成最全面丰富的车规计算类SoC芯片，借助C1200单芯片，客户能够同时支持NOA、智能座舱、数据处理的能力。支持产业界通过跨域融合，降低开发难度和开发成本，将智能化场景下探到更普及的车型中，帮助合作伙伴和车企获得更大的成功。
 
得益于这些领先的设计，黑芝麻智能的“武当”系列能够被应用到CMS（电子后视镜）系统、行泊一体、智能大灯、整车计算、信息娱乐系统、智能座舱和舱内感知系统等多个场景下，这就是他们所说的一“芯”多用。
 
作为家族化产品，C1200系列还针对NOA场景推出了业内第一颗单芯片NOA SoC。
 

 
据了解，相比国内现有的通过至少3颗芯片的低效方案，C1200芯片的板级做到了最简，在将NOA系统开发的难度降低之余，还大幅降低了整体的成本，支持合作伙伴提供业界集成度最高的NOA域控制器。已经回片的武当系列C1200通过对客户需求的洞察，通过一系列大胆的创新，也必将在合作伙伴的帮助下、在客户的支持下，成为汽车智能化的基础底座，为产业的发展做出自己的贡献。
 
 
写在最后
 
对于一颗芯片来说，定义或者设计出来，只是成功的第一步，因为后续无论是流片，良率，功耗，发热，甚至是一点点小瑕疵，都有可能让整个芯片前功尽弃，或者重头再来。尤其是对于一颗汽车芯片而言，其所需经过的考验更为艰难。而且，对于芯片而言，如何将其用好，也是横亘在不少芯片企业面前的一座大山。
 
但对黑芝麻智能来说，迄今为止似乎一切顺利。他们不但能够向客户提供样片。本着方便客户的理念，强调客户开发的平台化。黑芝麻智能还通过一套SDK，满足客户各场景需求，节省开发时间，以及后续的长期维护代价。同时，黑芝麻智能也将开发工具做成家族化，重用公司基于华山系列的深度学习工具链，能实现算法的一键迁徙，保证现有华山系列客户的软件资产得到继承。
 
“从技术发展方向上，‘武当’系列跨域计算平台致力于成为推动中国车企领先全球的标志性产品，为中国本土Tier1和主机厂提供兼具高性价比和高价值的NOA智能驾驶方案，推动智能驾驶功能在中国本土主销智能车型上的大规模广泛应用。”黑芝麻智能方面强调。