前言：

眾所周知，芯片設(shè)計(jì)是非常復(fù)雜的創(chuàng)新過程，而人工智能感知芯片又是其中最復(fù)雜的一類，黑芝麻智能科技自進(jìn)入這一賽道，始終致力于智能感知計(jì)算芯片和平臺(tái)的研發(fā)，此次線上成功發(fā)布了國(guó)產(chǎn)最強(qiáng)性能智能駕駛感知芯片。

黑芝麻成立的背景

資料顯示，黑芝麻是一家專注在人工智能視覺感知核心技術(shù)和芯片開發(fā)與應(yīng)用的提供商，公司主攻智能駕駛計(jì)算平臺(tái)，為ADAS及智能駕駛提供包括芯片在內(nèi)的完整的落地方案。黑芝麻CEO單記章此前是全球視覺芯片領(lǐng)軍企業(yè)OmniVision創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)成員，在硅谷芯片行業(yè)打拼了20多年，在圖像處理芯片和軟件算法上具有豐富的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累。CTO齊崢是英特爾奔騰二代芯片主要設(shè)計(jì)成員、CSO曾代兵是中興微電子總工程師，COO劉衛(wèi)紅則曾是博世中國(guó)ADAS主力部門——底盤與控制系統(tǒng)事業(yè)部的中國(guó)區(qū)總裁。這樣一支豪華創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)，也讓其在成立之初就迅速獲得了資本的青睞。

黑芝麻成立于2016年，正好是人工智能技術(shù)爆發(fā)的一年。據(jù)麥肯錫報(bào)告指出，2016年，科技公司在人工智能上的投資大約為260至390億美元，其中科技巨頭的投資為200至300億美元，創(chuàng)業(yè)公司的投資為60至90億美元。

2017年蔚來、芯動(dòng)能等資方向黑芝麻投資了近億元。2019年4月，黑芝麻又獲得了上汽、SK中國(guó)、招商局等機(jī)構(gòu)的B輪投資。蔚來和上汽分別是國(guó)內(nèi)最強(qiáng)的新造車和傳統(tǒng)車企，芯動(dòng)能背后是國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金和屏幕巨頭京東方，SK則是韓國(guó)電信巨頭。

黑芝麻目前規(guī)模還不大，但是黑芝麻的定位很明確——成為世界頂級(jí)的公司。

黑芝麻的車載AI芯片落地

創(chuàng)始人單記章介紹：目前所謂的自動(dòng)駕駛汽車并沒有實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛，大部分只是帶輔助駕駛功能。想要不斷突破，還得依靠高等級(jí)自動(dòng)駕駛芯片。從分級(jí)上來看，L3級(jí)以上自動(dòng)駕駛芯片都被國(guó)外幾家芯片公司壟斷，并且其中能夠真正量產(chǎn)的只有Tesla，而黑芝麻正在努力改變這一局面。

2019年8月黑芝麻智能科技成功推出中國(guó)首款車規(guī)級(jí)ADAS芯片，并與全球多家著名企業(yè)結(jié)成戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。黑芝麻認(rèn)為，2020年，智能駕駛將更注重安全性、可靠性、易用性、開放性、可升級(jí)、服務(wù)質(zhì)量、延續(xù)性，成為車規(guī)級(jí)AI芯片的商業(yè)落地元年。

在人工智能AI芯片逐漸成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中的“皇冠”領(lǐng)域時(shí)，黑芝麻將車規(guī)級(jí)AI芯片形容為“皇冠中的皇冠”，這是由于車規(guī)級(jí)AI芯片在市場(chǎng)前景廣闊的同時(shí)，對(duì)技術(shù)的挑戰(zhàn)更高。車載AI芯片有著嚴(yán)苛的車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)需滿足整車量產(chǎn)對(duì)算法軟件的適配性、芯片功耗體積、能效比和性價(jià)比，以及芯片平臺(tái)系統(tǒng)的開發(fā)交付能力有很高的整體考量。同時(shí)，產(chǎn)品質(zhì)量需達(dá)到車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，保證功能安全和性能可靠，通過相關(guān)認(rèn)證難度大、耗時(shí)長(zhǎng)。

因此，隨著今年智能駕駛芯片逐步開始落地，行業(yè)對(duì)車規(guī)級(jí)AI芯片的市場(chǎng)預(yù)期將漸趨理性。

重磅產(chǎn)品華山二號(hào)大揭秘
華山二號(hào)芯片是黑芝麻創(chuàng)業(yè)四年來的最重磅產(chǎn)品，華山二號(hào)A1000芯片具備40-70TOPS的強(qiáng)大算力，小于8W的功耗及優(yōu)越的算力利用率，工藝制程16nm，符合AEC Q-100、單芯片ASIL B、系統(tǒng)ASIL D汽車功能安全要求。單顆A1000組成的控制器，可以支持L2+級(jí)自動(dòng)駕駛，2顆、4顆并聯(lián)，則分別可以實(shí)現(xiàn)140 TOPS和280 TOPS的算力，用來支持L3，甚至是限定場(chǎng)景的簡(jiǎn)單的L4級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。

自動(dòng)駕駛系統(tǒng)非常依賴神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)芯片的AI算力要求極高。各大芯片玩家們則紛紛推出了整合有CPU、GPU、ISP、DSP等多個(gè)處理器的SoC芯片來予以對(duì)應(yīng)——黑芝麻的華山二號(hào)芯片就是一顆整合了20多個(gè)核心的SoC。

在SoC內(nèi)部，不同芯片企業(yè)也選擇了不同的技術(shù)路徑。黑芝麻選擇了跟特斯拉一樣的NPU路線，在SoC里面集成了一個(gè)名為DynamAI NN引擎的NPU來進(jìn)行AI加速。這個(gè)NPU內(nèi)部最多可搭載4個(gè)3D卷積MAC陣列、1個(gè)2D GEMM陣列，以及1個(gè)EDP運(yùn)算單元和5個(gè)DSP，支持4/8/16位多種運(yùn)算精度，工作頻率為1.2GHz。

這么多的計(jì)算單元，既保證了大算力，同時(shí)又能夠適配不同的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)行壓縮和稀疏性加速，從而讓A1000最高可以實(shí)現(xiàn)70 TOPS的AI算力，以及超過80%的硬件利用率。

叫板特斯拉FSD芯片

華山二號(hào)是目前能支持L3及以上級(jí)別自動(dòng)駕駛的唯一國(guó)產(chǎn)芯片，有望賦能整個(gè)自動(dòng)駕駛生態(tài)圈，助力中國(guó)智能汽車方向的技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。另外，為了應(yīng)對(duì)不同的市場(chǎng)需求，黑芝麻同步發(fā)布了華山二號(hào)A1000L，同樣符合車規(guī)級(jí)要求。

目前量產(chǎn)車中最強(qiáng)的自動(dòng)駕駛芯片為特斯拉的FSD芯片，單顆算力為72 TOPS，略高于A1000。兩顆FSD芯片組成了特斯拉3.0版的自動(dòng)駕駛控制器（HW3.0），總算力144 TOPS，功耗為72W。而兩顆黑芝麻A1000組成的L3級(jí)自動(dòng)駕駛控制器算力為140 TOPS，功耗25W，能效比為5.6 TOPS/W。特斯拉FSD控制器為2 TOPS/W，英偉達(dá)Xavier單芯片則為1 TOPS/W。

從對(duì)比看，黑芝麻華山二號(hào)實(shí)現(xiàn)了接近特斯拉FSD芯片的算力，但是能耗卻只是特斯拉差不多三分之一，同時(shí)成本也比特斯拉更低。這將推動(dòng)國(guó)內(nèi)L3級(jí)別量產(chǎn)，極具戰(zhàn)略意義。

高性能ISP是關(guān)鍵

黑芝麻在A1000這顆SoC內(nèi)還集成了自研的高性能ISP，以保證讓汽車看的更清。在高性能ISP下，A1000可以最多接入12路高清攝像頭的畫面，最高甚至可以達(dá)到4K分辨率。再加上高達(dá)30Gbps的高帶寬，讓其可以每秒處理12億像素。此外，A1000還支持HDR處理，通過講長(zhǎng)曝光和短曝光的圖像進(jìn)行擬合，來讓汽車在黑暗、逆光等不利環(huán)境下也能看的清楚。

AI感知芯片是黑芝麻核心技術(shù)的綜合體現(xiàn)，把高質(zhì)量圖像傳感、高精度圖像視頻壓縮編碼、高性能計(jì)算機(jī)視覺處理、高準(zhǔn)確度深度學(xué)習(xí)及人工智能四項(xiàng)核心技術(shù)和高效的運(yùn)算有機(jī)地結(jié)合在一起。同時(shí)具備應(yīng)用可擴(kuò)展性、多傳感器支持、高算力、高能效比、滿足汽車功能安全以及高性價(jià)比等核心優(yōu)勢(shì)。

黑芝麻智能科技表示，華山二號(hào)A1000硬件開發(fā)平臺(tái)測(cè)試階段已完成，將在2020年7月份和軟件SDK一起提供給客戶。而A1000 L3 DCU參考設(shè)計(jì)會(huì)在2020年9月提供給客戶。華山一號(hào)芯片已經(jīng)在量產(chǎn)中，目前與國(guó)內(nèi)頭部主機(jī)廠關(guān)于L2+ 和L3級(jí)別自動(dòng)駕駛的項(xiàng)目正在展開，預(yù)計(jì)2021年底，搭載黑芝麻華山二號(hào)芯片的車型正式量產(chǎn)。

結(jié)尾：
在全球智能汽車總量逐年攀升下，到2025年全球6600萬輛車中將有1/4是中國(guó)產(chǎn)的智能駕駛汽車，市場(chǎng)需求不斷升級(jí)。黑芝麻將與上下游合作伙伴一起，通過打造強(qiáng)大的生態(tài)圈，助力中國(guó)智能汽車的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。