在近期举行的2021环球新能源与智能汽车供应链创新大会上,寒武游记歌、黑芝麻智能均表示,将在未来的一到两年内推出最新一代智能驾驶芯片,其算力将更上一个台阶。
寒武游记歌(南京)科技有限公司实行总裁王平先容,他们将在2022年推出第一款智能驾驶芯片,它的算力会达到250TOPS,将基于7nm前辈制程生产;黑芝麻智能科技有限公司CMO杨宇欣也表示,他们会在明年发布200TOPS以上算力的A2000芯片。
寒武游记歌是人工智能芯片“独角兽”——寒武纪的全资子公司,成立于今年年初,专注于人工智能车载芯片,特殊是智能驾驶芯片;黑芝麻智能则是另一家芯片“独角兽”,不久之前的9月,其刚刚宣告完成数亿美元的计策轮及C轮融资,两轮融资后估值近20亿美元。
通用式、大算力是未来智能驾驶芯片的发展方向,这已经成为业内共识,而方案更高性能、更大算力的打算芯片,也是海内新兴芯片设计商们为数不多的突围之路。
长期以来,智能驾驶芯片市场被Mobileye、赛灵思等国外公司盘据,Mobileye一家的市场霸占率就高达70%。近年来,随着汽车电动化和智能化水平提升,汽车的电子电气架构由分布式向集中式演进,业内对汽车芯片的算力提出了更高哀求,通用、开放的方案也变得越来越主要。
这给了浩瀚海内芯片公司奋起直追的机会。现在,走得比较靠前的地平线已经率先实现量产,截至今年7月尾,地平线的芯片累计出货量已经达到40万片,而今年8月其发布的最新一代打算芯片——征程5,算力也已达到128TOPS。
智能驾驶芯片的赛道,只管看上去热闹,但实在相称不随意马虎。由中国电动汽车百人会与中国质量认证中央共同完成的《新一代汽车供应链痛点研究——车用半导体篇》白皮书(下称白皮书)将车载芯片分为易国产化、难国产化和极难国产化三类,智驾SoC(系统级芯片)便属于“极难国产化”一类:繁芜度和集成度高,制程前辈,海内已有一定根本,一定程度可以替代国外产品,但企业规模、客户群体、工艺制程等方面仍有不少差距。
不仅仅是算力
不才一代产品的方案上,从算力上看,海内的企业已经奋起直追。
目前,业内标准较高的英伟达Orin,估量于2022年推出,最高算力是254TOPS,而Mobileye方案的第六代芯片EyeQ6,将于2023年推出,最高算力“仅”为67TOPS。比较较而言,海内芯片企业方案的最新产品,算力已经冲到200TOPS旁边。
高算力是智能驾驶芯片的确定趋势之一。王平在会上先容,智能汽车须要以更繁芜的算法处理更大量的数据,对付算力的哀求将呈几何级上升。一方面,传感器以及高清传感器数量增加,摄像头、激光雷达、毫米波雷达乃至于4k摄像头与百线激光雷达遍及化运用,另一方面,算法繁芜度也在提升,神经网络遍及,对芯片的性能哀求已经远超传统CV(打算机视觉)。
“如果要实现全自动驾驶,我们须要1000TOPS量级的算力,这已经达到人脑的算力。”地平线市场拓展与计策方案副总裁李星宇曾撰文指出。
不过,对付人工智能车载芯片而言,算法并不是唯一的指标。此前在发布征程5时,地平线创始人兼CEO余凯曾指出,衡量一片芯片的代价,算力只是一个技能参数,地平线更关注在实际运用处景下软件的性能表现。
在智能驾驶打算中,还有更多的细化指标能够影响芯片整体的性能。李星宇也在上述文章中表示,把绝对算力当作衡量人工智能芯片的紧张指标是一个“很大的误区”——我们真正须要的是有效算力:算力的有效利用率,每瓦的有效算力,每美元的有效算力,以及算力转化为AI结果的效能(目标数量、帧率等等)。
而作为汽车上的核心打算芯片,智能驾驶芯片也不简大略单是深度神经网络加速的聚拢,更主要的是一个综合打算能力的支撑。
杨宇欣强调,黑芝麻做的是“异构多核”的打算芯片,里面有几十个核,包括了CPU(中心处理器)、GPU(图形处理器)、ISP(图像旗子暗记处理)、DSP(数字旗子暗记处理)等所有供应打算能力的。“对付自动驾驶来讲,不仅仅依赖TOPS,我们也须要ISP供应处理,还须要DSP供应扩展等等,整体是综合的。”杨宇欣表示,“我们认为这是未来自动驾驶芯片发展的关键——除了TOPS的需求,还有CPU性能的需求,由于很多算法的领悟都须要强大的CPU能力来支撑。”
芯片性能的提升将会推动汽车电子电气架构的更快演进。业内普遍预测,汽车的电子电气架构将会发展成车载中心打算机的终极形态,杨宇欣认为,第一个中心打算一定会涌如今中国的汽车行业。“无论是车企还是我们这种芯片公司,都在快速地从域掌握器的打算芯片向中心打算芯片进行演进,估量2025年之前,我们就会涌现中心打算的核心芯片产品,不单单是打算能力,也会加进更多的功能。”
芯片的迭代,纵向和横向的扩展都非常须要,现在以纵向为主,紧张是提高性能,知足汽车智能化的需求,而要真正达到中心打算横向功能的拓展,越来越多的车载功能须要往一颗芯片集中,这将对全体芯片的设计、核心技能的积累提出非常高的哀求。
车规级认证难
一块芯片被推出,并不虞味着它能达到车规级标准,更不虞味着它能够量产。
寒武游记歌的首款智能驾驶芯片,估量2023年下半年会通过各种车规的认证,在车上实现SOP;地平线今年发布的征程5,也估量要到2022年才能上量产车。
车规级的标准哀求,将芯片这堵高墙又围上了层层藩篱。杨宇欣表示,他们的芯片从第一天开始设计到量产上车须要5年的韶光。“不管算力多高、性能多好,车厂上来问的第一个问题一定是车规——你能不能知足车规?你性能再高,不能知足车规的话我就不敢用,这是非常现实的问题。”杨宇欣坦言。
车规级芯片与消费级芯片比较,认证的条件更为严苛。根据白皮书的先容,IC业者想要进入车辆领域,打入各一级车电大厂的供应链,首先要通过北美汽车家当所推的ACE-Q100(IC)、101(离散元件)、200(被动零件)可靠度标准,这之后还须要符合零失落效的供应链品质管理标准IATF 16949规范,其余,针对运用在车辆的功能安全干系的关键领域产品,更是须要通过功能安全ISO 26262的规范,才能被整车企业和tier 1采取。
特殊是ISO 26262标准,从开拓的框架、流程开始都会提出非常繁芜的哀求。杨宇欣先容,车规芯片和消费电子芯片从最开始的开拓流程就有很大差异。
“普通来讲,要做一个车规级芯片,第一件事,要把我的团队送去接管车规芯片设计流程的培训,要拿到这个证书,这个团队才具备车规芯片设计的能力;第二件事,所有采购的IP都要符合车规认证,由于这是根本,拿到车规认证的IP,用的EDA工具、选的产线和封测,都要按照车规标准来;末了这个芯片出来,我们还不能说这个芯片便是符合车规的,只能叫车规ready,便是说它有资格去做车规认证——我们去年6月份拿回来大算力芯片之后,发了几千颗给认证组织要做各种各样的认证,包括安全的ASILB、ASILC、ASILD各种不同的能力,现在西岳二号芯片都已经达到了ASILD的认证。”
AEC—Q100的认证流程也相称繁芜。“要做非常多的测试,拿来厚厚的报告一本。”杨宇欣表示,“不单是我们,还要跟晶圆厂、封测厂多方互助才能过认证。”
王平也先容,当前海内做高算力的自动驾驶芯片,还面临诸多磨练,对家当链高下游都提出了更高的哀求。“大算力芯片的尺寸是非常大的,大尺寸的芯片对付封装、电源和热管理、本钱掌握、良率等各方面都带来严厉的寻衅。”
杨宇欣还指出,车规的哀求不仅会导致芯片设计的流程增加,周期拉长,整体本钱也会提升。以IP举例,车规级的IP和普通消费级的IP,相同IP过了车规之后,本钱会增加50%—100%,这也是对很多创业公司的一道磨练。
值得一提的是,当前不少新兴芯片企业已经在核心IP上考试测验自主研发。杨宇欣先容,黑芝麻自己研发了两个IP,一是车规级的图像处理IP,一是深度神经网络NPU的IP。“这两个IP是我们芯片最主要的差异化的点,而且自己研发IP能够更好地知足客户需求。”他表示,“环球做得最好的自动驾驶技能公司,这两个IP全都是自研的,包括特斯拉、高通、英伟达、Mobileye、华为等等,这两个IP办理了看得清和看得懂的问题。”
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