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黑芝麻智能单记章:造自动驾驶芯片别靠嘴,过车规才是真英雄

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导读:2022年毫无疑问是国产大算力自动驾驶芯片量产上车元年。

5月底,黑芝麻智能和江淮汽车集团(以下简称江汽)达成量产合作,江汽旗下思皓品牌的车型将搭载黑芝麻智能华山二号A1000系列自动驾驶芯片,以为其L2级自动驾驶系统提供算力支持;更早的4月份,比亚迪和自游家也先后宣布将搭载地平线征程5芯片…

随着全球汽车产业加速向着智能汽车方向转型,智能座舱、自动驾驶等智能系统成为汽车的核心竞争力,车载AI芯片自然也发展为核心中的核心。

以华为、黑芝麻智能、地平线等公司为代表的中国阵营抓住机会迅速崛起,让国产汽车AI芯片实现了从无到有、从概念到量产装车的关键突破。

在这样一个重要时间节点,车东西最近与黑芝麻智能创始人兼CEO单记章进行了一次长达数小时的深入对话,既挖出了其拿下江淮等多个车企订单背后的有趣故事和公司发展近况,也得以借单记章这位芯片老炮的视角,一探汽车AI芯片市场喜人发展态势的背后真相。

一、上海疫情没影响量产进展

2022年春天上海突发疫情,没过多久就对全市进行了封控管理,按下了2个月左右的暂停键。

这对在上海起家的黑芝麻智能来说,无疑会产生不小的影响。但让人惊讶的是,这支芯片老炮团队在特殊时期反而顶着压力,照常推进和江汽的量产项目。

这背后有幸运的成分,但主要还是团队提前准备的结果。

在上海本轮疫情爆发之初,身处上海的单记章敏锐地察觉到这座超大型城市可能会进行封控管理,于是他果断离开上海,奔赴武汉办公。

▲黑芝麻智能创始人兼CEO单记章

武汉是黑芝麻智能的总部所在地,同时也算是单记章的老家(他是湖北人)。除了武汉,黑芝麻智能还先后在深圳、重庆、成都和美国圣何塞、新加坡开设了研发中心或办公室,全球团队达到了700多人的规模。

上海封控管理后CEO能够保持自由状态,对协调整个公司的运转和保持与Tier1、车企之间的顺畅沟通发挥了重要作用。

单记章告诉车东西,他能够保持正常工作状态虽然重要,但真正起决定性作用的是其在2020年起为应对疫情提前做的一系列线上办公的准备。

“我们不光是能够在线上开会或是写写代码,硬件的调试都可以远程搞定。”单记章解释道,“上海虽然封控了,但居家的工程师和其他研发中心都能继续干活,照常推进江汽量产项目。”

▲黑芝麻智能与江汽集团签约仪式

根据计划,2022下半年江汽旗下思皓品牌至少会有1款新车搭载黑芝麻智能的华山二号A1000自动驾驶芯片上市销售。

▲华山二号A1000芯片

从时间点来看,这款车将是国内消费者能够买到的首款搭载国产大算力(上百TOPS级)自动驾驶芯片的车型。基于这颗芯片打造的L2自动驾驶系统,也大概率将具备高速和城市导航辅助等目前最前沿的量产自动驾驶能力。

二、蔚来不是不用国产芯

从2016年成立至今,黑芝麻智能已成长为超级独角兽,估值接近20亿美元(约合人民币134亿元)。其背后的投资方既有小米长江产业基金、招商局创投、联想创投、君联资本(君海创芯)、北极光创投等知名投资机构,又有蔚来(资本)、上汽集团、富赛汽车(一汽集团、富奥汽车和德赛西威共同成立)等整车厂的身影。

▲单记章向雷军介绍黑芝麻智能的产品与技术

黑芝麻智能已经宣布的量产合作伙伴有一汽和江汽,但为什么早早就投资它的蔚来(投资主体是蔚来资本)和上汽没有选用黑芝麻智能的芯片呢?

“他们此前的精力都放在了英伟达Orin身上。”在谈及为何拿不下自己股东的订单时,单记章并未回避,他这样向车东西解释道,“这是各自的节奏和策略决定的。”

▲蔚来ET7搭载了4颗Orin芯片

英伟达Orin芯片于2019年底发布,单颗AI算力254TOPS。黑芝麻智能在2020年发布了A1000芯片,AI算力为58TOPS(INT8)~116TOPS(INT4)。

按照单记章的说法,因为英伟达发布更早,所以蔚来的ET7、上汽非凡R7、(上汽)智己L7为了赶上2022年的量产交付节奏,就优先把精力放在了英伟达Orin上。

与此同时,因为A1000在设计上就是定位比Orin低一个级别的产品,所以其算力也自然也比Orin要低。对于售价在40万左右的蔚来和上汽的中高端车型来说,自然优先考虑的是当时市面上最顶级的Orin芯片。

“我们的策略是先靠中低端产品大规模量产上车,然后再推出高端产品。”单记章继续说道。

▲基于黑芝麻智能芯片打造的控制器

江汽旗下车型售价区间在数万到15万以内,是典型的走量车型。除了一汽和江汽,其还在另外5家车企实现了定点,其中既有自主品牌、新造车品牌,也有合资品牌。

虽然目前还没有在股东的车型上量产,但汽车产业的形势也在快速变化。单记章向车东西强调,黑芝麻智能芯片进入蔚来等自主汽车品牌的产品线还是非常有机会。

一是因为目前的缺芯和地缘政治问题,让蔚来、上汽等车企开始重新考虑国产芯片供应链,双方已经开始讨论量产的可能性。二是黑芝麻智能的中高端产品开始逐步推出,而蔚来自己也在酝酿更为亲民的子品牌,双方的契合度越来越高。

产品方面,A1000发布后的第二年,黑芝麻智能在2021年4月的上海车展上又带来了A1000 Pro,单芯片的INT4算力能够达到196TOPS,非常接近Orin的水平。

单记章透露,其下一代芯片的算力则将直接超过Orin,并且还拥有更高的性价比。再加上国产替代的东风,未来拿下中高端车型客户信心很足。

三、组装芯片,没那么简单

“现在汽车用的芯片95%都是国外的产品,跟其他的汽车供应链也更好配合,所以车企选择Orin是最稳妥的做法。单就产品来说,我们的东西不比他们差。”在谈及如何与英伟达这样的自动驾驶芯片巨头竞争时,单记章给出了这样一个说法。

黑芝麻智能的核心团队,在汽车与半导体行业有着超过20年的丰富经验。他们深知如何造出汽车AI芯片,并让其量产上车。

公司两位创始人,CEO单记章和COO刘卫红这些年几乎跑遍了国内各大车企,不管是董事长、总经理,还是车型总监与一线工程师,他们都有过非常深入的交流与沟通,同时也遇到了国产芯片在上车时候受到的一些挑战。

比如目前车企普遍对海外巨头的芯片容忍度更高一些。哪怕发现芯片有问题,车企也相信他们能解决问题,敢于选用。但国产芯片就必须先解决问题才会被选用。

“外国芯片也是我们这帮人做的,既然是同一帮人为啥就不信我们能解决呢?”单记章说道。

单记章之所以敢这么说,是因为他曾是OmniVision的创始团队成员,在ISP芯片和相关软件算法上有非常丰富的经验;黑芝麻智能CSO曾代兵曾是中兴的总工程师…

当下国内能够兴起一波汽车AI芯片的创业浪潮,离不开SoC这一封装方式的兴起。SoC芯片内部像是CPU、ISP、DSP等核心可以通过IP授权的形式获得,从而让团队可以快速“组装”出一颗SoC芯片出来。

▲搭载两颗A1000芯片的FAD全自动驾驶控制器内部

SoC封装让造芯看似容易了一些。但单记章向车东西表示,设计SoC芯片背后的技术难度依然很大。

这里面主要有两大难题。一是要了解需求,即深入了解自动驾驶算法,尤其其背后使用的神经网络。二是要足够了解供给,即知道不同的IP核心能做什么,以及不同的电路设计能带来哪些提升。

两者结合,才能设计出好的芯片。

“各家的芯片都用MAC阵列作为NPU给神经网络加速,但神经网络本身还在快速演进,你怎么能保证自己的阵列在产品生命周期内是最适合主流网络的?”虽然单记章现在已经不再深入研发一线,但聊起技术时他依然头头是道,对软硬件都非常了解。

“MAC阵列堆的少了算力不够,堆多了成本和功耗又会居高不下。”他接连说道。

NPU之外,一颗SoC芯片内部还需要有CPU、ISP、DSP等众多核心参与工作,到底选哪些核心?是否需要自研核心?如何设计内存和工作逻辑也都是核心难点。

A1000内部总计有22个核心,其中NPU、ISP等关键核心为黑芝麻智能自主研发。系统工作时,多个ISP核心首先会对输入进来的原始图像数据进行降噪、提升低光表现等预处理,然后再进入到NPU里,让AI算法能够在此基础上做出准确的识别。

这些加起来,正是A1000芯片的竞争力所在。

四、算力肯定是越大越好

最近一两年,自动驾驶芯片的市场格局发生了明显的变化。Mobileye等此前占据大量市场份额的老玩家正在快速丢失客户——宝马、蔚来、理想等车企纷纷换用了英伟达、高通等消费电子巨头推出的大算力自动驾驶芯片。

这背后核心原因是Mobileye的商业模式跟不上时代的步伐——软硬件一体销售,芯片内嵌有自家的感知算法且不允许车企修改,难以满足车企的自主开发、快速迭代需求。

Mobileye也在尝试通过软硬件解耦的方式来提振销量。但即使单说芯片,其计划于2025年才能量产的EyeQ Ultral也只有174TOPS,还是明显落后于高通、英伟达,以及黑芝麻智能、地平线等对手在最近1~2年推出的产品。

Mobileye的高管和部分自动驾驶业内人士都曾发表过不能单以算力论英雄的观点,由此也引发了一些争论。

在车东西看来,软件算法的优势确实能一定程度上弥补硬件的劣势,但前提是硬件的差距不大。但当算力差了一个数量级,甚至两个数量级的时候,软件显然就无能为力了。

单记章也持类似的观点,他直截了当地向车东西说道,“基本方向肯定是大算力,想都不用想。”

▲A1000芯片还有一个算力更强的Pro版

他从技术角度更进一步解释了大算力方向的正确性。比如业内此前出了一个名为MobileNet的网络对算力要求很低,用CPU也能让神经网络跑的很好,但结果丢失了推理精度。

“这就是一个平衡问题,软件可以减少算力需求,但也会带来新的问题。所以高通和英伟达这些大企业,都在不断推出大算力的芯片。”单记章说道。

单记章还强调,车企做自动驾驶研发的投入很大成本很高,不能随意的更换芯片平台。而以AI技术为基础的新一代自动驾驶算法本身又在不断的升级迭代、优化更新,所以选用的芯片必须在算力上留出足够的冗余,才能在后面快速适应新算法的需求。

“算力小的企业当然愿意去谈软件。当他们算力大了,肯定也会改口。”单记章总结道。

五、过车规才是真英雄

车东西与单记章相识已久。从2019年黑芝麻智能的第一场发布会至今,笔者与其见过多次。

在此前的活动上,偶尔能从他忙碌的身影上看出一丝疲惫——创业维艰,CEO自然是全公司最辛苦的一个。但在这次交流中,明显能看到这位芯片老兵的神态更加从容了,甚至经常面带幸福的笑容。

单记章告诉车东西,几年下来他自己的工作状态其实是更忙了。只不过忙的事情从此前的芯片研发与验证转到了量产方向——既要忙着拜访客户、与其构建超出买卖关系的战略伙伴关系,也要思考公司未来的产品布局和发展方向。

“可以说是离梦想更近了吧。”关于神态的改变,单记章笑着将其归结于梦想二字,但背后自然是离不开黑芝麻智能在量产装车上的一系列突破。

在单记章看来,能够在巨头和新秀林立的自动驾驶芯片市场中拿下一个又一个车企,黑芝麻智能最核心的竞争力一定是围绕车规展开。

但一个颇为迷惑的现实是,目前已经发布的自动驾驶芯片,各家均宣称能达到ASIL-B级功能安全标准。也就是说大家都一样,并不存在谁比谁强的问题。

“并不是每家都能做到,不能只看发布会上的台词。”单记章对此不以为然,“比如老化实验就需要数千小时的测试才能完成,需要半年到一年的时间,怎么可能刚发布就做完了呢?”

按照目前业内的普遍做法,一些巨头和创企在发布新款芯片时,其实刚刚完成流片,甚至压根就没有流片。所以其宣布达到某种安全等级,只是表示自己是按照这个要求设计的,而非已经通过了验证测试。

▲黑芝麻智能获得多项车规级功能安全认证

而只有当通过了一系列验证测试后,芯片才会批量生产并交付给Tier1,最终实现车企装车。

“黑芝麻智能的原则是做到了再说,而不是提前说要做的事儿。”单记章向车东西总结道,“跟江汽思皓的合作就是完成了所有的测试且能够满足车型年底量产的要求后才宣布的。”

黑芝麻智能的A1000芯片在2020年发布,但直到2022年才宣布量产,中间两年的时间就是一头铺在各种测试验证上了。

按照计划,搭载黑芝麻智能A1000芯片的思皓车型最快年底就将上市,届时黑芝麻毫无疑问将成为首个实现国产大算力AI芯片量产上车的玩家。

而谈及下一代产品,黑芝麻智能的计划则是捅破行业天花板,达到单芯片ASIL-D级的水平。

这需要一系列努力才能实现。首先是黑芝麻智能下代产品将选用台积电7nm的车规级产线。其次是自研和采购的IP核心都需要达到ASIL-D级。最后则是电路和逻辑设计分别要满足环境和结果准确性要求。

在这次交流的最后,单记章也向车东西透露,虽然黑芝麻智能融资时拿了不少的美元,但其投资方本身都是中资公司,且公司没有VIE架构,所以在科创板上市的计划并不受影响,且走在流程的前列。

车东西认为,如果一切顺利,黑芝麻智能很有可能在明、后两年就正式登上科创板。

“希望尽量能提前吧。”单记章并未正面回应车东西的猜测,反而是留下一句开放性结尾就赶着去参与下一场会议了。

来源:车东西 作者:晓寒

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