百舸争流千帆竞直挂云帆济沧海(千帆竞发奋楫者进)

近年来,芯片在汽车行业一直是“沸点”话题,随着汽车逐渐步入智能网联时代,大算力车规级芯片的需求即将迎来爆发。作为车规级自动驾驶计算芯片和平台研发企业,黑芝麻智能科技有限公司(以下简称“黑芝麻智能”)正在自动驾驶赛道上与全球企业赛跑。

车规级芯片是什么?在车辆自动驾驶中起到什么作用?国产车规级芯片能否抓住机遇、迎接挑战?对此,《产品安全与召回》记者对黑芝麻智能首席市场营销官杨宇欣进行了专访。

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杨宇欣

,黑芝麻智能首席市场营销官,毕业于清华大学精密仪器系,目前负责公司业务拓展、市场推广、生态合作等方面工作。

杨宇欣拥有近20年通信、移动、半导体和投资领域的工作经验。2002年7月至2005年12月任松下电器机电(中国)有限公司高级市场开发与销售工程师;2005年12月至2007年10月任BDA中国有限公司首席分析师;2007年10月至2010年11月任ARM移动市场业务发展经理、亚太区移动计算市场经理;2010年11月至2013年8月任广东新岸线计算机系统芯片有限公司市场营销副总裁。加入黑芝麻智能之前,杨宇欣在中科创达担任董事,副总裁,负责战略规划,投资与并购、市场拓展、市场宣传等工作,同时担任安创加速器董事长兼CEO。

“黑科技 芝麻开门”

黑芝麻智能科技有限公司成立于2016年,分别在武汉、硅谷、上海、成都、深圳、重庆、新加坡成立研发及销售中心,目前有超800名员工,核心团队均来自博世、OV、英伟达、安霸、微软、高通、华为、中兴等业内公司,平均拥有大于15年的行业经验。

第一次看到黑芝麻智能的名字,总会让人联想到“芝麻开门”。杨宇欣解释,黑芝麻的意思就是“黑科技 芝麻开门”。以“黑芝麻”命名,是因为黑芝麻智能希望铸造一把打开汽车智能新纪元大门的钥匙——自动驾驶芯片,打开人类未知科学的大门。

加入黑芝麻智能之前,杨宇欣在中科创达担任董事,也是在这段工作经历中,他作为牵头人参与了对黑芝麻智能的天使轮投资项目。借此契机,杨宇欣深入了解了黑芝麻智能的背景,发现与黑芝麻创始人的初衷和想法不谋而合,一致认同这个赛道的未来潜力。

黑芝麻智能定位Tier 2(二级供应商,跟一级供应商签订合同的供应商),打造自动驾驶的大算力平台,已经建立起完善的客户赋能体系,包含芯片、算法、数据、软件和工具,全维度赋能车厂安全、快速地实现产品落地。作为车规级自动驾驶计算芯片和平台研发企业,黑芝麻智能专注于大算力计算芯片与平台等技术领域的高科技研发,致力于提供完整的自动驾驶、车路协同解决方案,包括基于车规级设计、学习型图像处理、低功耗精准感知的自动驾驶感知计算芯片和自动驾驶计算平台,支撑自动驾驶产业链相关产品方案的产业化。

芯片——智能汽车的“大脑”

车规级芯片是指被应用到汽车中的芯片。由于汽车作为交通载体的特质,保证每一个零部件安全、稳定及可靠是车规级认证最为核心的意义。因此,车规级芯片需满足较高要求,例如普通工业级芯片的工作温度范围是-40摄氏度至85摄氏度,而车规级芯片工作温度应在-40摄氏度至125摄氏度之间。

车规级自动驾驶芯片在智能汽车里扮演着“大脑”的角色。相较于普通芯片,自动驾驶芯片的算力性能、功耗性能、能效比性能等都有着更为苛刻的要求。

汽车产品的设计寿命普遍在15年或20万公里左右,远大于电子产品寿命要求,因此车规级芯片尤其是自动驾驶芯片的研发难度和投入成本也远高于普通芯片。杨宇欣表示:“做自动驾驶芯片需要解决非常多技术难题,相关技术和产品环节绝不能投机,这决定了大算力车规芯片的量产是一个长期的过程。同时,车规级芯片认证流程很长,拿黑芝麻智能的芯片举例,从样片开始,到设计阶段,到流片再到AECQ100做完,至少需要一年半到两年的时间完成车规级认证。”

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芯片助力自动驾驶弯道超车

2020年,一场“芯片荒”开始蔓延,全球汽车产业面临集体“缺芯”的尴尬境地。当年12月,大众集团公开表示,因半导体芯片短缺,将调整在中国、北美、欧洲的汽车生产规模。随后,福特、丰田等车企也相继宣布因为芯片短缺而减产甚至停产。

原本相对成熟的汽车行业为什么会出现“芯片荒”?杨宇欣指出,因疫情反复,芯片和上下游供应链等都受到很大影响,许多芯片厂商被迫停工,整个行业供不应求。再加上疫情居家办公等场景增多,导致对于电子产品的需求激增,挤压了汽车芯片的产能。同时,近几年汽车行业向新能源车辆方向转型,新能源汽车对芯片的需求对比原先车型大大增加,大量新能源汽车的交付使芯片需求增长过快,产能无法及时满足,导致了“芯片荒”。

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全行业缺芯使得整车厂交付大幅度延期,整车溢价,但与此同时也让行业注意到,过度依赖海外芯片厂商不是长久之计,国产化自主可控的汽车芯片才能帮助中国汽车行业在疫情持续反复的当下稳步发展。

黑芝麻智能意识到,必须拥有自己的核心竞争力,构建稳固的技术护城河,打造并发展核心优势,才能在这场全球智能芯片竞争中力争上游,为我国汽车行业发展助力。

近年来,在国家政策扶持下,智能网联汽车试点示范区遍地开花,国内许多特定区域正在进行人为监管下的L3及以上自动驾驶车辆在公开道路上的试验。杨宇欣认为,未来,自动驾驶将成为中国弯道超车的机会,而芯片一定是未来自动驾驶打破本土产业链技术壁垒不可或缺的一环。

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算力是核心驱动力

进入智能驾驶时代,车内数字化应用和数字化体验需求爆发,智能汽车的创新开始围绕芯片、人工智能、电子架构等方面展开。单车算力也从几年前的几T算力,跃升到千T量级,通过算力的提升来推进自动驾驶的发展已经成为行业公认的方式。“汽车智能化发展需要高性能大算力的自动驾驶芯片提供舞台,自动驾驶已经进入算力角逐时代,算力是自动驾驶的核心驱动力。”杨宇欣说。

随着汽车不断向智能化、网联化方向发展,以单片机为核心的传统分布式电子电气架构(EE架构)正在向域控制器架构演进,最终形式将是中央计算平台架构。在这样的趋势下,对自动驾驶芯片算力的增长是硬需求。杨宇欣进一步解释道:“一辆‘聪明’的车需要足够聪明的大脑,只有将前装硬件的性能和算力预备充足,整车厂后续才有迭代升级和扩展功能的空间。算力的提升意味着为软件升级和拓展提供舞台和空间,从而进一步提升用户体验并扩展盈利空间。”

黑芝麻智能从核心IP为切入点,打造国产高性能自动驾驶计算芯片。基于两大核心自研IP——NeuralIQ ISP图像信号处理器及高性能深度神经网络算法平台DynamAI NN引擎。

目前,黑芝麻智能已发布多款芯片产品:2019年8月,黑芝麻智能第一颗车规级智能驾驶芯片华山一号A500在国内发布,算力达5—10TOPS;2020年6月,第二代芯片华山二号A1000发布,算力最高可达116TOPS;2021年4月,国产车规大算力芯片再升级,黑芝麻智能发布华山二号A1000 Pro并于同年7月流片成功,算力最高可达196TOPS,单颗芯片可以支持高级别自动驾驶功能,实现从泊车、城市内部到高速场景的无缝衔接。

打造安全车规质量体系

据杨宇欣介绍,黑芝麻智能已成为国内为数不多的集齐功能安全专家认证、功能安全流程认证、产品符合性、车规软件认证的自动驾驶芯片公司。

华山二号A1000系列自动驾驶计算芯片已经通过 AEC-Q100 Grade 2级别认证、ASPICE CL2车规级软件认证、ISO 26262:2018 ASIL D功能安全流程认证和ISO 26262功能安全产品ASIL B认证。

AEC-Q100是全球汽车电子协会制定的车用电子元件可靠性测试标准,是汽车行业零部件供应商的重要指南,在全球汽车产业都具备很高的权威性。这项测试在设计阶段对零部件进行各种压力测试,以促成可预测的、更高可靠性的智能汽车系统。该认证的试验条件异常严苛,需要多轮验证,且过程中往往需要多方协作,周期较长,十分考验参与企业的研发能力和团队协作精神。杨宇欣表示:“此次通过AEC-Q100 Grade 2级别认证,标志着黑芝麻智能的车规质量体系得到进一步强化,也说明黑芝麻智能已经搭建起完善且全面的研发及质量管控体系,在车规级自动驾驶计算芯片和平台研发方面,具备了为全球主机厂和Tier 1供应商提供高标准、更安全的软件技术方案和定制化服务的能力。”

2021年6月,黑芝麻智能获得SGS(瑞士通用公证行)颁发的ISO 26262:2018 ASIL D功能安全流程认证证书,成为国内少有的以零偏差优异结果提前通过该项认证的企业,标志着黑芝麻智能已建立起完善的、符合汽车安全ASIL D级别要求的功能安全体系。

完善生态应用体系

数据是算法演进的重要基础,黑芝麻智能制定了Data Best数据闭环解决方案,包含数据闭环、边缘计算模块、数据采集、数据标注、数据增强、多任务训练等多个模块,形成以数据闭环为核心,智能汽车 智能交通的超级生态应用体系。

开发工具链及软件是否完善是体现黑芝麻智能芯片易用性的重要指标。配合华山系列自动驾驶计算芯片,黑芝麻智能还发布了山海人工智能开发平台和瀚海自动驾驶中间件平台。

山海人工智能开发平台拥有50多种AI参考模型库转换用例,降低了客户的算法开发门槛,能够帮助实现量化感知训练(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,助力客户快速移植模型和部署落地的一体化流程。

软件方面,瀚海自动驾驶中间件平台是黑芝麻智能基于华山系列自动驾驶计算芯片所推出的一款智能驾驶平台开发包,可以支持车端、路端及各种智能驾驶和车路协同场景开发。瀚海自动驾驶中间件基于大算力高性能的华山系列芯片进行了深度优化,在提供全面功能集成的同时也保证了高效的运行性能。

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结语

5月26日,黑芝麻智能宣布成为江汽集团自动驾驶平台芯片战略合作伙伴,江汽集团旗下思皓品牌的多款量产车型将搭载黑芝麻智能华山二号A1000系列芯片。更多搭载华山二号A1000系列芯片的车型将陆续发布。

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对于未来,杨宇欣表示,黑芝麻智能将把产品形态向两侧延伸,进一步扩充产品线,满足客户的不同需求,例如继续基于最新设计工艺实现更高的性能,同时在架构上考虑下一代汽车电子电气架构演变带来的新需求。

“后续我们也希望与Tier 1、车厂、技术伙伴、投资机构等生态圈伙伴一起打造本土的智能汽车供应链,打造开放的生态系统,实现更多芯片量产上车,共同推动中国智能驾驶的发展领先全球。”杨宇欣补充道。

8月8日,黑芝麻智能宣布完成C轮和C 轮全部融资,募资总规模超5亿美元。有了充足的资本加持,相信黑芝麻智能将进一步提升芯片产品的研发能力,全面提升自动驾驶芯片量产应用速度。

来源:《产品安全与召回》杂志2022年第4期,转载请标明来源

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