近日,EmTech China 全球新兴科技峰会在无锡落幕,新一届《麻省理工科技评论》“50 家聪明公司”名单在会上重磅揭晓。

其中,黑芝麻智能入选,成为榜单内唯一一家自动驾驶芯片公司。

黑芝麻智能是《麻省理工科技评论》中国长期关注的科技公司之一,专注于大算力自动驾驶计算芯片与平台等技术领域研发。成立于 2016 年的黑芝麻智能已经披露超过 5 轮融资,背后的投资者包括了上汽集团、蔚来、小米、博世等,估值超过 20 亿美元。

《麻省理工科技评论》在 TR50 名单发布中给出的评语指出,黑芝麻智能推出的华山二号 A1000 Pro 自动驾驶计算芯片基于两大自研核心 IP 打造,支持 INT8 稀疏加速,单颗芯片最高算力可达 196TOPS,在国内自动驾驶芯片算力方面领先。

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华山二号 A1000 Pro 自动驾驶计算芯片

但光有技术、产品视角仍是片面的,在政策和行业的推动下,2022 已经成为高阶辅助驾驶集中落地的一年,也是大算力自动驾驶芯片集中上车的一年,在这一背景下,观察一家自动驾驶芯片公司需要一个以技术为基底的商业视角。

这方面,黑芝麻智能已经凭借华山二号 A1000 实现了量产,在量产上车的前提下,这颗芯片也是算力最大、性能最强的自动驾驶芯片,同时也是首个量产的符合车规、单芯片支持行泊一体域控制器的国产芯片平台。

汽车芯片市场是一个飞速成长、海内外巨头混战的市场。很长时间里,自动驾驶芯片市场被 Mobileye 和赛灵思等海外芯片厂商主导。随着智能化正在革新汽车产业,英伟达、高通等也纷纷入局,长期稳固的汽车供应链松动,技术的变革也为初创技术公司打开了一扇大门。

这一次,这家成立于 2016 年的年轻公司,和国际老牌芯片巨头同台竞技,展现出了自身的独特优势。

黑芝麻智能做对了什么?如何对标英伟达?

衡量一款自动驾驶芯片最直观的指标就是算力,在自动驾驶集中上车的当下,智能汽车也开始了算力竞赛。在实现高级别自动驾驶的过程中,传感器、软件算法同样重要,而芯片支撑的计算平台在其中提供了最基础的算力保证。

黑芝麻智能发布的 A1000 Pro 芯片,INT8 算力达到了 106TOPS、INT4 算力 196 TOPS、典型功耗仅为 25W。

对比同期上市的芯片算力:Mobileye EyeQ5 为 24 TOPS、英伟达 Xavier 为 30 TOPS、英伟达 Orin X 为 200 TOPS、华为 MDC 为 48 - 160 TOPS。在单芯片算力方面,黑芝麻智能的 A1000 Pro 芯片已经在各家产品中跻身一线水平。目前大多数车企都在重点投入的自动驾驶技术开发领域,A1000 Pro 正好适应了这一市场需求。

“我们现在跟英伟达差半代——我们比他的上一代先进,比他最新的一代落后半代,下一代出来的时候,我们的芯片性能会超过他们。”黑芝麻智能创始人单记章在采访中表示。

在去年发布之前,这款新品就已经满足了 ISO 26262 ASIL D 级别功能安全要求,简单来说,ASIL 等级定义了对系统安全性的要求,等级越高,对系统的安全性要求越高,同时开发周期越长,开发成本越高,而D即是其中最高等级。这也意味着这款芯片已经满足车规级开发要求,具备了量产上车的资质。

此外,A1000 Pro 也打通了感知算法,下一步将向客户送样,进入量产前的测试验证环节。

目前黑芝麻智能主打的量产产品是大算力的 A1000。

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华山二号 A1000 自动驾驶计算芯片性能图

据了解,华山二号 A1000 系列芯片,从确定产品定义到量产上车经过了三年多的时间,是首颗进入量产状态的国产大算力自动驾驶芯片,算力达 58TOPS (INT8) - 116TOPS (INT4)。

作为黑芝麻智能主打产品, A1000 已经获得了多家主机厂的项目定点,今年 5 月,黑芝麻智能与江汽集团达成平台级战略合作,多款思皓品牌量产车型将搭载华山二号 A1000 芯片系列芯片。

黑芝麻智能与江汽集团计划基于 A1000 系列芯片以及上层软件算法、山海工具链、瀚海自动驾驶中间件等平台,双方将联合打造行泊一体式智能驾驶平台。该平台将应用于江汽集团思皓系列量产车型,后续也将基于黑芝麻智能下一代大算力芯片平台进行性能升级迭代。

在更大算力产品上,黑芝麻智能计划在 A1000 的基础上,将在几个月内推出新一代 A2000 芯片,下一代 A3000 芯片也已经启动。据单记章透露,A3000 芯片将在 5 纳米制程的帮助下,将算力提升至 1000T。

懂芯片,也要懂车

黑芝麻智能成立于 2016 年,核心团队均来自博世、OV、英伟达、微软、高通、华为、中兴等顶尖公司,平均超过超过 15 年的汽车或芯片行业经验。

芯片是一个长周期的事情。在成立的前三年时间里,黑芝麻智能专注于打磨一颗芯片。

值得一说的是,与市面上多数芯片初创公司不同,黑芝麻智能在创业之初就选择自研核心 IP,其中有两个最关键的 IP,包括高性能图像处理IP和低功耗神经网络 IP,这两个核心 IP 帮助自动驾驶系统在多种光线环境下保证感知的准确性,进而将神经网络的算力充分发挥出来。

“芯片应该是非常注重核心技术,我们花了两年时间打磨芯片的核心 IP 技术,花三年时间推出了第一颗芯片。”单记章对此表示。

车规芯片达到量产状态同样是一个艰辛的过程,其中包含了多道门槛,比如打造可靠的产品、构建开发软件系统以及完善的车规体系。

在那三年时间里,黑芝麻智能的华山系列自动驾驶芯片经历了从设计、流片、封测、车规认证、算法工具链,以及自动驾驶软件包开发等。经过长时间沉淀, 华山二号 A1000 芯片自 2020 年正式发布之后,就实现了芯片体系的优化,达到稳定量产的要求。

芯片的研发、生产周期很长,上车的周期更长。芯片和方案设计要三年以上,芯片认证时间也超过一年。生产出来交给车厂,还要经过接近两年的认证时间,最终才能上车销售。

单记章表示,要做汽车芯片,对周期的理解至关重要,即提前判断市场的窗口期需要什么样的芯片产品。

对黑芝麻智能这样的汽车芯片厂商来说,除去前期设计芯片的时间,产品推出距离车辆上车需要的周期约为三年,如果再计算车辆产能、销量爬坡的时间,“差不多五年一个周期。”

长周期也意味着高投入,经历了复杂的认证时间进入到供应体系后,带来的就是稳定的订单,对主机厂来说,换供应商也是一个高成本的事情。在“软件定义汽车”逻辑下,主机厂倾向于保持硬件不变,远程实现软件升级。

在长达数年的周期里,通过提前布局、推出芯片后踩中产业变轨的关键期,将芯片塞进量产车里成为自动驾驶大脑,这也体现了黑芝麻智能在芯片和汽车双领域的深厚积累。

随着汽车芯片在整个供应链中的重要性愈发提升,传统的供应链角色分工已经发生改变。

以往整车厂与 Tier 1、Tier 2 的合作模式更像是垂直的线性关系,Tier 1 将产品推给整车企业,相当于“有什么就用什么”。而车企也无需和作为 Tier 2 的芯片厂商接触,甚至业内有人调侃:车企的人根本不知道芯片厂的门朝哪儿开。

现状已经被打破。一方面,缺芯潮让各家车企苦不堪言,为了保障供应,车企不得不在芯片上花更多心思,甚至创始人也会带队采购芯片。

最为关键的是,在智能驾驶时代,芯片成为智能汽车的大脑,为了更好满足需求,车企需要在研发阶段就开始与芯片厂商接触,甚至合作研发。芯片厂商开始面对来自主机厂更明确、直接的技术要求。

在这种模式下,如何更高效地承接来自车厂的定制化需求,就成了芯片厂商必须解决的问题,这需要更加灵活、开放的商业模式。

黑芝麻智能在合作模式上展现出了灵活姿态,允许整车企业完全自定义感知、规控算法。

据介绍,在与江汽集团的合作项目中,黑芝麻智能提供了芯片和视觉感知算法,规划控制则是由整车企业完成。

黑芝麻智能与江汽集团达成平台级战略合作

黑芝麻智能应用工程副总裁邓堃曾对此有一个解释:“芯片给到主机厂或者 Tier 1 的时候,还有一个上手开发的过程。如果客户需要算法支持,黑芝麻智能提供全栈算法;如果合作方使用自己的算法,黑芝麻智能也可以支持,通过嵌套模式来合作。”

作为国内自动驾驶芯片领域的头部玩家,黑芝麻智能的大算力自动驾驶芯片正在引领国内芯片行业发展,并持续推动芯片、算法上更广泛的自主化。

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量产芯片算力之争

当智能化配置成为汽车的核心功能时,芯片自然也就成为智能汽车的核心。这意味着自主化的芯片将更利于自主品牌探索智能化功能。

芯片的迭代速度在加快,算力也在不断攀升,背后的驱动力是什么?

单记章认为,汽车芯片厂商接连推出更高算力芯片,背后是车企对新商业模式的思考。

先预埋硬件,未来通过升级软件丰富自动驾驶功能,成为智能汽车迭代的新主流模式。在这种思路的推动下,车企就算还没想好未来需要多大的算力,也会倾向于大算力芯片,为日后升级留出冗余的算力空间,也为持续的 OTA 升级提供更多可能性。

“车企对算力的要求比我们想象的迭代还要快。”单记章认为。

也就是在这样背景下,为了满足现有车企客户越来越旺盛、越来越急迫对算力要求,黑芝麻智能推出了更高算力芯片。

这是一个仍在快速成长的市场。

基于 2025 年中国 L2/L3 渗透率 50%,2030 年中国 L2/L3 渗渗透率 70%,L4 渗透率 20%。

中金公司在一份自动驾驶研报中预测,自动驾驶芯片的 2030 年中国市场规模为 813 亿元,2030 年全球市场规模为 2224 亿元。其中中国 2030 年 L2/L3 芯片市场规模 493 亿元,L4/L5 芯片市场规模 320 亿元;未来 3-5 年,智能驾驶迎来高速发展期,汽车行业将迎来巨大机遇。这其中,自动驾驶芯片才是“战事中的制高点”。

自动驾驶芯片在追求高算力的基础上,还会不断追求高功耗比,在自动驾驶对算力要求愈发苛刻的背景下,对应高级别自动驾驶芯片将逐渐转向先进制程。

在业界和政策推动下,自动驾驶落地推动一场自动驾驶芯片大战打响,英特尔、英伟达、高通为代表的国外芯片巨头入局,国内也诞生了以黑芝麻智能为代表的初创公司也在这场技术大变革中抓住了宝贵的时代机遇。

相比于海外芯片厂商,中国的初创芯片厂商成长于全球智能驾驶最活跃市场,具有天然优势。

曾经牢牢占据市场第一的 Mobileye,由于长期提供“黑箱子”解决方案,近两年已经逐渐在市场上失去青睐。英伟达凭借着高算力、开放的特点,在自动驾驶芯片领域声量巨大,但在本土化服务、灵活开发的角度看,国内厂商有着无可比拟的优势。

生态安全问题同样重要,在中国强调核心技术的自主可控的背景下,中国车企以及自动驾驶芯片等供应商的快速崛起,共建本土供应链和生态有了新一层时代意义。

正如单记章在今年的一次公开活动中表示:“我自己有一个梦想,我希望中国的智能汽车上的核心芯片是由我们中国公司做的。”