汽车迈入智能化，需要算力芯片做什么？

来源：中国电子报、电子信息产业网  王信豪

随着汽车“新四化”进程逐步深入，智能驾驶、智能座舱、智能网联等丰富多样的功能也逐渐成为消费者驾乘体验的重要考量标准，这让智能汽车的计算场景走向多元化和复杂化。车载芯片作为支撑多种计算场景的算力底座，既面临着整车厂商对高性价比芯片的大量需求，也在电子电气架构向集中式演进的过程中迎来技术创新和软硬件深度结合的挑战。

市场回归理性，需要高性价比芯片

汽车芯片企业作为Tier2，不仅在汽车产业链中扮演着重要角色，对下游Tier1和OEM厂商需求变化的感知也更加敏感。如风向标一般，在目前汽车智能化进程加速的背景下，车载算力芯片的需求正发生深刻变革。

站在下游厂商的视角，相较于过去车芯的算力竞赛，“理性”和“性价比”成为了新的关键词。

在2020年前后，汽车行业刚刚涉入智能驾驶领域时，车企对于算力及传感器的需求并不明确，倾向于尽可能将算力堆到最高。而随着汽车智能化程度持续增强且更加细分，车企对于算力的评估也趋于理性。

同时，统计数据显示，2022年，中国汽车市场占据全球销售量的近30%，利润占比近30%，但本土供应链上企业在其中的利润率占比仅5%。想解决高销售额和低利润率之间的矛盾，需要在每一个产业链环节降本增效。而芯片作为汽车电子的底层基础硬件，影响着汽车供应链多个环节的成本。因此，车规芯片的性价比，越来越受到Tier1和整车厂的关注。

“2023年时，高性价比芯片已成为汽车市场的主流需求。”黑芝麻智能创始人兼CEO单记章表示。为此，黑芝麻智能在自动驾驶芯片平台华山系列A1000的基础上，于2023年4月发布国内首款跨域计算芯片平台武当系列C1200，进一步提升车载算力芯片产品的性价比。

跨域计算，是指用单颗芯片实现原本需要多颗芯片才能实现的功能，在提升汽车智能化水平的同时，有效降低成本和功耗。

目前，武当系列C1200家族包括本土首颗单芯片支持NOA的芯片平台C1236，以及行业首颗支持多域融合的芯片平台C1296。据悉，武当系列芯片采用7nm制程，主打多种计算类型的集成，将座舱、智驾、车身和网关四个域集成在一颗芯片中，搭载Arm Cortex-A78AE车规级高性能CPU核和Mali-G78AE车规级高性能GPU核以及DSP，并提供传感器、万兆以太网等接口，从而实现智能汽车中人机交互、行泊一体、数据交换等功能。

“车企对车芯的考虑维度主要从算力、功耗、成本出发。我们则考虑如何用更小的成本、更小的面积让它发挥出更好的性能。”单记章表示。

电子电气架构演进，提出“芯”要求

随着汽车智能化、电动化趋势不断深入，车规算力芯片与汽车电子电气架构的关系更加密切，直接影响其先进程度和智能化水平。

传统汽车往往采用分布式的电子电气架构，每个ECU负责控制单一功能单元。在当前主流的域控制器阶段，座舱域控制器、自动驾驶域控制器、车身域控制器、底盘域控制器之间通过网关或以太网进行交流。

以消费者普遍关注的自动驾驶和智能座舱为例，自动驾驶域控制器主要围绕外部环境与多传感器的融合，并要求具有定位、规划以及决策能力；而智能座舱域控制器则以用户为中心，更倾向于借助5G和网络的发展实现智能化的人机交互，包括健康检测、行为监控和语音交互等。

如果自动驾驶和智能座舱这两种计算平台难以兼容，工程师开发和迭代的成本便会被拔高，从而影响研发和量产效率。在这种趋势下，舱驾融合、舱驾一体势头渐显，各域控制器的边界将进一步消除，从相互独立走向融合。而架构从分布式走向更高集成度的过程中，需要具备高集成度和可拓展性的芯片进行支撑，也对芯片算力、功耗和带宽都产生了更高要求。

“虽然大家多年来一直关注电子电气架构，但是进度比较平缓，主要的原因就是没有（合适的）芯片。”单记章在访谈中提到。

具体来看，智车时代的计算芯片，既要具备处理多种算力类型的跨域能力，也要适应车载计算集中化、中央化的演进趋势。这就需要车载芯片加速架构创新，将原本来自不同域的多个功能集成于一体，满足多应用融合需求。

据悉，武当系列C1296采用了硬隔离与Hypervisor相结合的跨域架构，单颗芯片不仅可通过低成本实现典型“舱+驾+泊”的融合，也能满足包括CMS（电子后视镜）系统、行泊一体、整车计算、信息娱乐系统、智能大灯、舱内感知系统等跨域计算场景，进一步推动车企EE架构的顺利演进。

黑芝麻智能首席市场营销官杨宇欣表示，从行业经验来看，推动电子电气架构演进的先行者往往都是芯片公司，而这种架构创新能够给产业链及合作伙伴带来更多可能性。

软硬件协同运作，部署一体化流程

芯片不是孤立存在的，不仅需要工具链来整合零部件，也需要强大的软件支持。此外，汽车芯片由于使用场景与其他消费电子有所差异，需要通过可靠性认证和功能安全标准，在面向未来的自动驾驶场景中，也对信息安全保障有更高要求。

随着国内车型智能化配置渗透率持续提升,整车企业对于芯片供应的关注不再局限于芯片本身，而是包含工具链和软件生态的芯片生态。

结合市场对高性价比、高集成度、强生态化的需求，黑芝麻智能将发展战略定位分为“三步走“计划。第一步，聚焦自动驾驶计算芯片及解决方案，实现产品商业化落地，形成完整技术闭环；第二步，根据汽车电子电气架构发展趋势，拓展产品线覆盖车内更多计算节点，形成多产品线组合；第三步，不断扩充产品线，覆盖更多汽车的需求，为客户提供基于芯片的多种汽车软硬件解决方案及服务。

目前黑芝麻智能的产品组合中，车规级高性能自动驾驶芯片华山系列A1000的推出代表着黑芝麻智能完成了第一步的战略规划，目前已实现量产。而跨域计算芯片平台武当系列C1200则标志着黑芝麻智能的计算领域正在从自动驾驶拓宽至智能座舱、智能网关等。

在华山系列与武当系列之外，黑芝麻智能也提供了“山海”人工智能开发平台以及“瀚海”智驾平台SDK开发包，进一步强化软硬件协同，构建“芯片+开发工具链”的配套模式，从而降低开发门槛，实现降本增效。

据悉，山海人工智能工具平台拥有50多种参考模型库转换用例，包括车道检测和语义分析模型，能够实现QAT和训练后的量化与综合优化，保障算法模型精度，并支持动态异构多核任务分配，帮助开发者快速移植模型并部署落地，加速产品量产。

“回到降本增效的命题上，随着市场回归理性，此前激烈的竞争也会推动自动驾驶回归商业的本质，车企也需要重新衡量成本与体验。”黑芝麻智能联合创始人兼总裁刘卫红说，“仅凭一颗芯片还是不够的，我们希望打造一个软硬结合的家族化平台，把芯片的性能调节到更优，实现算力、功耗和成本三方面的平衡。”