晶元的神經網路和算力

1. 280TOPS算力爆表！北京車展最強國產自動駕駛平台是它

▲左右分別為黑芝麻CEO單記章、COO劉衛紅

黑芝麻CEO單記章此前是全球視覺晶元領軍企業OmniVision創始團隊成員，在矽谷晶元行業打拚了20多年，在圖像處理晶元和軟體演算法上具有豐富的經驗和技術積累。

CTO齊崢是英特爾奔騰二代晶元主要設計成員、CSO曾代兵是中興微電子總工程師，COO劉衛紅則曾是博世中國ADAS主力部門——底盤與控制系統事業部的中國區總裁。

正因為有超強的研發團隊，讓黑芝麻這家初創公司可以在3年時間內做出ADAS晶元華山一號A500並量產上市，在今年推出華山二號A1000晶元，發布FAD自動駕駛平台。

今年以來，新車如果沒有配備L1/L2級自動駕駛，都「不好意思賣」，自動駕駛的普及程度正在快速提高，而更高等級的L3級甚至L4級自動駕駛也已經到了量產前夜，行業內對自動駕駛晶元和計算平台解決方案需求呈爆發性增長態勢。僅自動駕駛晶元的市場規模，都有望達到萬億美元級別，成為半導體行業最大單一市場。

因此，FAD此時進入自動駕駛市場可謂正當其時。

今年8月，一汽智能網聯開發院與黑芝麻達成技術合作協議。一汽智能網聯開發院將啟動基於華山二號A1000的智能駕駛平台的開發，以滿足後續量產車型需求。雙方將共同推動人工智慧技術在汽車工業領域的應用，加速國產智能駕駛晶元的產業化落地。

另外，黑芝麻也已經簽約多個FAD定點車型，預計明年就將有搭載FAD自動駕駛平台的車型上市。此外，國內外也已經有多家企業開始測試FAD自動駕駛平台，測試車輛已經上路。

黑芝麻在自動駕駛晶元和域控制器中取得的巨大成功，讓行業研究機構開始重視這家剛成立4年有餘創業公司。今年4月，矽谷最強智庫之一的CBInsights發布中國晶元設計企業榜單，黑芝麻在車載晶元領域上榜，成為中國晶元設計企業65強之一。

今年7月，黑芝麻華山二號A1000晶元也亮相世界人工智慧大會，與平頭哥、依圖、寒武紀等高端人工智慧晶元同台亮相。

可以說，黑芝麻經過四年多的發展，已經成為全球領先的自動駕駛晶元設計公司，甚至已經有能力和晶元行業的老大哥們一較高下。同時，黑芝麻的快速進步，也推動著國內自動駕駛晶元設計再上新台階。

在與兩位創始人的交談中，他們還透露了一個彩蛋，明年黑芝麻將發布性能更強的晶元，屆時搭載這一晶元的FAD自動駕駛平台最高算力有望突破1000TOPS，其算力已經可以進行完全自動駕駛。

本文來源於汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。

2. 給人工智慧提供算力的晶元有哪些類型

給人工智慧提供算力的晶元類型有gpu、fpga和ASIC等。

GPU，是一種專門在個人電腦、工作站、游戲機和一些移動設備（如平板電腦、智能手機等）上圖像運算工作的微處理器，與CU類似，只不過GPU是專為執行復雜的數學和幾何計算而設計的，這些計算是圖形渲染所必需的。

FPGA能完成任何數字器件的功能的晶元，甚至是高性能CPU都可以用FPGA來實現。 Intel在2015年以161億美元收購了FPGA龍 Alter頭，其目的之一也是看中FPGA的專用計算能力在未來人工智慧領域的發展。

ASIC是指應特定用戶要求或特定電子系統的需要而設計、製造的集成電路。嚴格意義上來講，ASIC是一種專用晶元，與傳統的通用晶元有一定的差異。是為了某種特定的需求而專門定製的晶元。谷歌最近曝光的專用於人工智慧深度學習計算的TPU其實也是一款ASIC。

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晶元又叫集成電路，按照功能不同可分為很多種，有負責電源電壓輸出控制的，有負責音頻視頻處理的，還有負責復雜運算處理的。演算法必須藉助晶元才能夠運行，而由於各個晶元在不同場景的計算能力不同，演算法的處理速度、能耗也就不同在人工智慧市場高速發展的今天，人們都在尋找更能讓深度學習演算法更快速、更低能耗執行的晶元。

3. 零跑汽車發布自動駕駛晶元：算力4.2TOPS 支持L3級自動駕駛

國家發改委產業發展司機械裝備處處長吳衛

未來，中國製造的汽車將是全球新技術融合最多、創新融合最多的，也必將領跑全球汽車工業。

同時，汽車晶元領域的競爭也異常激烈。相比於消費電子產品的晶元，汽車晶元對安全性、穩定性的要求更高，是晶元行業共同面對的難題，這也是中國晶元公司的機會。

結語：自研技術讓零跑更具競爭力

零跑汽車是中國造車新勢力企業中第一個自主研發汽車自動駕駛晶元的，搭載這款晶元的量產車零跑C11下月就將發布。零跑汽車在自動駕駛領域的飛速進步，也得到了用戶的認可。

統計數據顯示，零跑汽車兩款量產車型從今年7月以來銷量逐步攀升，9月銷量破千，10月銷量有望突破1600輛，大量的自研技術讓零跑這一造車新勢力具備了更強的競爭力。

本文來源於汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。

4. 起底自動駕駛晶元背後的秘密

在自動駕駛晶元領域中，能將「大算力」晶元量產並交付給車企的晶元供應商並不多，而這也導致目前搭載「大算力」晶元的車型並不多，車企欲自研自動駕駛晶元的野心逐漸顯現，圍繞自動駕駛晶元的智能網聯爭奪戰早已拉開帷幕。

「大算力」晶元成寵兒

隨著《 汽車 駕駛自動化分級》國家標準的正式實施，自動駕駛等級正在向更高級別的方向發展，而高階級的進化也對晶元算力提出了更高的要求。

在英偉達召開的2022年GTC（全球商品交易中心）大會上，英偉達首席執行官黃仁勛宣布英偉達自動駕駛晶元Orin於本月正式投產銷售。官方信息顯示，英偉達Orin晶元算力可達254TOPS。與此同時，英偉達還公布了Atlan晶元，而該晶元的目標算力是1000TOPS，計劃於2025年交付。

毫無疑問，當前的自動駕駛晶元市場發生了明顯的變化，「大算力」正是一大趨勢。除了英偉達，算力突破100TOPS的晶元陸續問世，比如已發布單顆晶元最高算力可達128TOPS的地平線征程5；單顆晶元最高算力可達176TOPS的Mobileye EyeQ Ultra等。

寒武紀行歌執行總裁王平在日前召開的首席智行官大會暨機器之心AI 科技 年會上也表示，「大算力」將成為智能駕駛晶元的兩大趨勢之一。據悉，今明兩年，寒武紀行歌將會推出兩款重磅晶元，其中一款高端智駕晶元AI算力將超過400TOPS。

縱觀目前搭載在實車上的晶元，單顆晶元算力大多不過100TOPS，例如小鵬P7的NGP輔助駕駛系統、蔚來ES6的NOP輔助駕駛系統、理想ONE的NOA輔助駕駛系統等。這也導致目前量產實車的自動駕駛徘徊在真正意義上L4級別大門遲遲不能前進。

日前在北京舉辦的2022年電動車百人論壇上，地平線創始人余凱表示，在摩爾定律趨緩的情況下，不能再依靠提升晶體管的密度，提升計算性能。基於此，地平線對晶元算力提出「算力大不如算得快」，期冀提高晶元的計算效率。

實際上，余凱曾多次表示，地平線並不單純追求物理算力，更看重深度神經網路演算法在晶元上的計算效率。對比地平線征程5和英偉達Orin-X，地平線只用一半的晶元面積和一半的計算資源，但依然能夠得到相當高的計算性能。一定程度上來說，地平線追求的晶元更有經濟適用性。

與車企合作模式的轉變

在目前英偉達市佔率頂起半邊天之前，業內更願意採用的自動駕駛晶元來自目前歸屬於英特爾的Mobileye。長期以來，Mobileye採用的是黑盒子方案，即將晶元、操作系統以及智能駕駛系統的軟硬體全部整合打包給車企。

21世紀初，市場對智能駕駛的需求尚未顯露，加之自動駕駛領域的入局者數量不多，技術發展處於起步階段，車企對自動駕駛領域一片空白。此時，由晶元供應商全包的模式成為車企的主要選擇。2007年，寶馬、通用和沃爾沃的車型均配置Mobileye提供的晶元服務。

但這樣的「全包模式」在當前的智能網聯時代，卻成為束縛車企們個性化定製、差異化競爭的一大因素。而這也導致眾多車企轉向英偉達、地平線這類開放性程度更高的晶元商。

目前，英偉達採用的合作模式建立在自研的晶元和操作系統上，而自動駕駛企業如小馬智行以及車企等相關方均可以在此基礎上設計適合自己需求的自動駕駛軟硬體系統。相較黑盒子方案，這無疑給予了車企更大的自主研發權。

而地平線給出的合作模式則更具有開放性，包括搭建開源的車載操作系統；向車企授權晶元IP，幫助車企打造晶元。前者被稱為Together OS，地平線在SOC（系統級晶元）等開發完成後，將中間的底層軟體通過開源OS開放的模式跟整車一起系統開發。後者被稱為BPU授權模式，即整車開發可以從晶元、操作系統、自動駕駛的軟硬體系統等各層級滲透。

2022年年初，理想 汽車 創始人李想在其個人公開社交平台上表示，由於無法滿足理想 汽車 智能駕駛全棧道自研的需求，理想 汽車 在2020年底停止了和Mobileye的合作，開始使用地平線的J3晶元開展智能駕駛的全棧道自研。

顯然，隨著智能網聯時代的號角吹響，車企在智能駕駛方面的競爭力之一即來自更多地掌握核心晶元技術，不斷向產業鏈的底層滲透，尋求軟硬體高度協同。

在具體的實施中，車企實施全棧道自研對資金的需求更大。盡管在這種模式下，車企能更大程度地掌控晶元設計、產品功能和研發效率，但礙於資金等投入，目前僅有小鵬 汽車 等少數車企使用全棧道自研。

更多的車企將自動駕駛基礎的軟硬體開發、硬體生產以及晶元方案整合等外包交由上層供應商完成，而自動駕駛軟體部分則由車企完成，以達到智能駕駛個性化定製和差異化體驗的產品市場競爭力。

國產晶元商開始異軍突圍

不可忽略的是，當前自動駕駛晶元市場中，面向L4級別的車型大多採用的是英偉達、高通等國外的晶元商，誠然國內的晶元商，例如華為、地平線等也不容小覷，但如何讓更多的車企或自動駕駛企業選擇國產晶元，是擺在眼前的一道難題。

王平表示，從車企的角度，希望車企可以給國內晶元公司更多的機會，通過聯合開發項目，牽引國產的SOC成為更符合車企需求的SOC，更多使用國產化晶元提升供應鏈安全性。此外，支持引導生態打造，鼓勵國內晶元企業、演算法公司等企業的強強合作。

同時，王平希望半導體行業的企業們，能在製造端早日實現先進製程車規級製造和封裝的本土落地。

而地平線則是在不斷提升計算效率的前提下，通過更開放性的平台打通與更多車企的合作圈，洞悉車企欲參與晶元設計、軟硬體系統開發等方面，企圖在更具定製化、個性化方面實現彎道超車。

值得一提的是，當前，自動駕駛晶元的製造大多實行代工制，晶元設計公司並非就擁有製造生產線。

黃仁勛在3月的一次電話會議中透露，英偉達有興趣考慮讓英特爾代工晶元。其表示：「英特爾有意讓英偉達使用英特爾的製造工廠，而英偉達對 探索 這種可能性也非常感興趣。但是，關於代工合同的討論需要很長時間，因為這涉及到整合供應鏈。」目前，上述雙方尚未有具體的合作時間表。

而在此前，英偉達的晶元代工大多在台積電進行。因此，全產業鏈的閉環中，國產晶元商也可以通過原有製造方面的優勢逐步向前端設計轉型。

正如全國政協經濟委員會副主任苗圩表示，如果把新能源 汽車 比作上半場，智能網聯 汽車 比作下半場，中國 汽車 行業上半場取得了很大成效，但決定勝負還在下半場。自動駕駛晶元的發展將影響自動駕駛 汽車 技術的發展，國產晶元如何獲取更大的市場佔有率，仍需技術突破、加強合作等多維度發展。