AutoR智驾 2021-09-29 20:49
黑芝麻智能科技CMO杨宇欣:高算力芯片的自动驾驶平台化应用
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​由智驾网策划承办的2021世界智能驾驶峰会今天成功在北京国家会议中心举办,黑芝麻智能科技CMO杨宇欣做了主题为高算力芯片的自动驾驶平台化应用的演讲

由智驾网策划承办的2021世界智能驾驶峰会今天成功在北京国家会议中心举办,黑芝麻智能科技CMO杨宇欣做了主题为《高算力芯片的自动驾驶平台化应用》的演讲,在演讲中他表示:黑芝麻智能科技的定位是自动驾驶人工智能计算平台供应商,包括最核心的芯片,并可以提供完整的算法,包括自动驾驶解决方案。

 

以下为演讲全文,未经本人审阅。

 

非常荣幸与大家分享高算力芯片在自动驾驶的应用这个话题,这几年自动驾驶或者汽车的智能化是整个汽车行业最热门的话题,这也带来了整个产业链的变化,从最上游的芯片到各种新型传感器的出现,包括各种新的解决方案。

 

电子技术会成为未来汽车行业的演进的重要推手,现在很多的从业人员都是从电子行业、其他的IT行业进来的,ICT行业的技术人员成为现在汽车行业最主要的从业人员,我也是从芯片和手机行业进入到汽车行业来的。


电子技术不断发展,给整个汽车行业带来了很多新的应用的机会和场景。

 

从自动驾驶来讲,我们认为其实自动驾驶发展是对整个车内的核心大芯片的应用和需求有巨大的推动作用,而且不单单是简单的算力。我们认为自动驾驶的发展是对整个汽车核心芯片的综合性能要求的提升,从L1到L2、L3往上发展,算力不断提升,从L2级别要10T以上的算力,到L3上百T的算力,L5上千T的算力。还有DMIPS芯片的CPU算力,感知融合的算法,包括规划控制的算法,高算力的SOC是集成化的异构架构的高性能的芯片,算力非常重要,不单单是AI算力,还有很多其他的算力。

 

电子电气架构的发展,现在讲汽车的无论是讲芯片的、讲系统的、讲软件的都会汽车电子电器架构的演进和变化,原来汽车里面都是分布式架构,每个小的电子单元都需要一个独立的ECU控制,ECU的核心就是小的单片机。规芯片的短缺,很重要的领域就是MCU,就是小的单片机。


现在经常听到车厂说这星期或者下星期因为某个芯片的短缺产线又停了,其实很多时候一个十几万、几十万的车只是因为控制天窗的小小了MCU不能出货而停产。现在芯片的价格变成了“海鲜价”,一天一个价格,原来15块钱的芯片,可以从现在的一千多涨到三千多,再涨到五千。为什么国家出台了打击囤货的方案,就是因为确实有中间商在谋取暴利。

 

另外芯片的交货期也成了问题,芯片变成了“期货”。最近听说有些芯片要78周才能交货,现在下订单,一年多以后才能拿到芯片,缺货很严重。

 

现在跟客户做下一代电子电器架构是域控制架构,就是中间核心网关连接不同的计算域,我们专注的自动驾驶域,包括座舱域、底盘域,这些域会把很多的性能集成化,把小的ECU变成几个大的域控制盒子。再往下就是中央计算,相当于汽车的大脑,黑芝麻做的相当于是自动驾驶的大脑,未来车里面会有核心的中央大脑解决所有跟计算相关的事情。


最核心的其实是芯片,因为芯片决定了整车性能和功能的边界,芯片不支持的功能基本上软件再怎么做也支撑不了。

 

PC行业的发展到智能手机的发展早期都是硬件先行,先把CPU的性能提上来。只有硬件把底层核心的性能基础打好,软件应用开发者们才有足够的开发空间。

 

分布式的车里有很多小脑,现在车里则采用所谓“双脑”,一个是车内的座舱,一个是车外的智能驾驶,这都需要非常高的性能。在座舱方面全球领先的包括英伟达、高通都是提供非常高性能的芯片,未来还将发展超级计算平台。大家在实现多脑向双脑转变的同时,也在考虑未来的超级计算平台。

 

特别是中国厂商,现在非常明显地感觉到,中国的车厂在新技术的引入和智能汽车的发展上明显是走在全球前列的,很多新的技术和新的应用都是在国内厂商先行先试的,这个是我们非常愿意看的现象,因为我们跟国内的车企合作是非常非常紧密的,有机会跟他们共同成长,双方的技术互相促进,也能更好地做出新技术。

 

从整个自动驾驶的发展来讲,基于大算力芯片目标做的就是超算平台。车厂明年、后年开始量产的车都要部署第一代超算平台,把高低速融合在一个域控制器里面,这个对芯片的性能要求非常高,随着智能驾驶或者自动驾驶的功能的提升,应用场景能够满足客户不同的需求。

 

基本上现在所有的车企都在讨论软件定义汽车,从我们的角度来看,一方面是对整个技术架构带来的转变和对产业的发展。另外很重要的一点,这对传统汽车商业模式的冲击也是非常明显的。


从技术角度来讲,软件定义汽车意味着什么?传统汽车的软件和硬件是紧密绑定的,是耦合在一起的,要升级软件需要开到4S店,通过非常复杂的方式升级。现在软硬件解耦之后,新的电动车点一下升级选项就可以了。


软件的解耦给车厂更多迭代升级的能力,可以扩展功能和性能,可以提高体验,这是现在的新趋势。


这对车的硬件架构带来的要求是什么?就是硬件预埋的概念,为了保证未来软件不断地迭代升级,硬件不会成为瓶颈,在新车出厂的时候就要先把硬件的冗余做好。


以自动驾驶领域为例,第一是传感器,虽然出厂的时候车是L2甚至L1.5级别,但是传感器的预埋要按照L2+或者L3进行。未来这个车要做到什么级别,就要先预埋好。

 

第二个是需要快速的大算力平台,现在的算力是超出需要的,但是软件不断迭代升级对算力的需求也会提升,所以算力也要“预埋”。


特斯拉最近的软件升级是在城市里面部分开放道路的自动驾驶只需要视觉,不需要雷达。这个对行业冲击很大,马斯克的观点是人眼能实现的技术就能实现。


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这就给大家提出了一个新的课题,如何在尽量减少对多传感器的依赖的情况下实现高等级的自动驾驶?


我们问了一些国内头部车厂研究院的院长的意见,怎么看特斯拉这件事?大家都觉得多场景融合,在L3级以下的情况,普遍赞同特斯拉的观点,可以通过视觉的方式来实现。

 

软件定义技术最主要的是对汽车商业模式的颠覆,未来的汽车通过软件不断迭代升级,提供更多的服务体验,可以有更多的机会跟客户收费。特斯拉已经开始按月支付自动驾驶的软件费用了,甚至车里面的其他软件也可以按月收费。比如,以后车里也可以花钱买“皮肤”了,中控屏、仪表盘都是大屏,可以让用户花几块钱买一个“皮肤”。

 

特斯拉的下一代车要配游戏手柄了,未来车里面也会成为游戏的主战场。车是第四空间,我们做自动驾驶的目的是把大家的注意力从驾驶中解放出来,你才有时间、有精力去体验第四空间里面的各种各样的应用。


我们认为现在是智能座舱1.0时代,这个是给乘客用的,到了2.0、3.0时代就是给司机用的了。司机不用开车了,才能体会这个座舱的更多功能。

 

这些技术和应用将带来的什么?是整个汽车产业链的重构。我


们看汽车产业链的重构是两方面的重构,一方面是整个汽车产业链里面开始出现新的玩家和新的环节,还是以刚才讲的芯片为例,像高通、英伟达,包括我们,我们是新的创业公司,英伟达原来不是做车的,现在开始进入车,原来传统的车里面的芯片企业,大家可能在技术或者是有些东西上已经开始有出现掉队的现象。原来车里面雷达的头部厂商都是谁?博世、大陆都是做雷达的,现在新的激光雷达的玩家的产生也是新的面孔,包括现在汽车产业链出现各种自动驾驶方案提供商、算法提供商,这都是以前没有的,整个产业的重构出现了很多新面孔,这是第一个特点。

 

第二个特点,是产业链里面每个环节的分工的界限开始模糊,原来传统的汽车是百年工业,每个环节干什么界限划得很清楚,现在因为技术的演进迭代,让这个界限变得模糊,因为每一个汽车行业里面的玩家,大家都希望寻找更多的体现自己商业价值的机会,包括现在车厂开始很积极地布局智能驾驶的技术,因为车厂在讲我们要变成Tier0.5,新势力造车基本上算是Tier0.5了,他们软件、硬件全部自己开发,他们的Tier1是像富士康这种代工厂。这种变化还是挺多的,这个也带来了很多的机会,传统的Tier1在不断地提升自己的能力,能在产业链里面提供更多的价值。

 

从边界的变化、运营模式的改变,原来车厂只定义车本身,现在车企在定义自己的技术路线,我需要应用什么样的技术场景、需要什么样的芯片。我们为什么作为Tier2,跟车厂沟通非常多,原来车厂不管Tier2没有什么沟通的,但是现在有非常紧密、非常多的交流,他也希望能够通过核心Tier2的技术的带动,直接把要求提过来,推动他们的技术发展。商业模式从卖车到卖服务、卖软件,人才结构我也讲到,原来车里面很多的硬件生产人才,现在变成软件ICT的人才,这个变化是很显著的,这也带来了机会,为什么现在创意公司发展得还不错?其实也是赶到了产业变革的快速发展时期。

 

黑芝麻现在的定位是自动驾驶人工智能计算平台供应商,我们的平台包括了最核心的芯片,可以提供完整的算法,包括自动驾驶解决方案。我们认为中国未来的自动驾驶发展一定不是汽车行业本身的事,也不是单车智能本身的事,而是整个智能交通的事情,包括车路云整体的发展才能推动中国自动驾驶的落地。所以除了车本身需要大算力的芯片以外,路端也需要,路端需要大算力的边缘计算的感知系统,能够帮助车去拓展它的视野。


车的视觉距离是200米,更远的就需要用路端的感知系统去弥补车的感知能力的限制,通过路端和车端感知系统的融合,才能让这个车更好地做出准确的自动驾驶的判断。

 

黑芝麻是在2016年成立,现在全球有超过500人的团队,核心的都是来自于业内最领先的公司,我们都有十几二十年的行业经验,也造就了我们公司的核心优势,我们团队在国内创业公司来讲是比较有特色的,在这个领域创业我们是唯一一个有20年以上芯片行业的从业经验,加上20年以上汽车行业从业经验的团队组成的,车和芯片这两个行业其实还是门槛比较高的行业,需要在这个行业里有比较深的积累,我自己开玩笑,我们是一个老炮儿创业的团队,我们有做20年芯片的人,也有做20年车的人,这让我们对这两个行业都有比较深的理解。我们商业的模式定位是Tier2,赋能车厂、赋能Tier1,既有软件行业的资源,也有汽车行业的资源,这两个行业对资源的要求还是挺高的,在行业里面的积累对我们自己的发展非常重要。

 

从芯片来讲,因为国内这几年芯片设计是最热的领域,我们如何去区别于其他的行业里的芯片设计公司?我们从车规级的角度来讲,我们芯片里面用的核心IP是我们自研的,这是区别于国内其他的芯片企业的核心的点,掌握核心IP对推动我们自己芯片的发展和技术优势是非常关键的。

 

另外从开放来讲,芯片公司商业模式说白了是吃“百家饭”的,我们从设计产品之初,从芯片的架构、软件的架构、工具的架构,我们一定要充分考虑到如何更广阔地支持不同产业链环节的公司,这样才能让我们的芯片在更多的领域、更多的客户那儿应用。

 

我们一直秉持着开放的维度来做我们的技术。我们可以向我们的客户合作伙伴承诺,我们从技术架构来讲,软件和硬件从天生就是解耦的,我们可以支持任何第三方的软件的移植、算法的移植,我们现在也是这么做的,我们跟很多第三方的合作伙伴都在合作。

 

讲到IP,我们自己开发了两个核心IP,一个是车规级图象处理,还有车规级深度神经网络加速器IP,这两个是解决自动驾驶芯片或者自动驾驶的系统最关键的两个问题,一个是看得清,一个是看得懂。ISP是解决看得清的问题,特斯拉只用摄像头,车里面的摄像头数量越来越多,像素越来越高,现在车厂都在上800万的摄像头,我们跟客户验证1500万像素的摄像头。摄像头的数量、种类越来越多,会造成数据量特别大的问题,处理这么海量的数据,质量就变得越来越重要。


数据质量不够高,很难得到好结果,所以我们的ISP解决了数据质量的问题,我们把采集进来的图像每一个像素处理清楚,在后期会得到准确的结果。我们2019年发布第一代芯片开始,每年算力都会翻番,这得益于我们自己开发的核心IP。

 

从发展来讲, 2019年发布第一代芯片,去年发布A1000,现在可以做到最高58T的算力。今年发布的A1000Pro,可以做到106T的算力。另外,精度也很重要,行业里面对算力的定义还是有一些不够清晰,为什么我们提算力的时候都会强调在什么精度下,精度越高,感知的结果越准确。明年发布下一代芯片,我们希望做到250T以上的算力,我们算力的提升也是支撑我们的客户、产业的发展。

 

A1000Pro,16核AMv8的CPU,路端的场景需要算力更大,所以我们在芯片角度,我们应该能够在国内,包括去年,包括今年发布的A1000,今年的A1000Pro都是国内性能最高的自动驾驶芯片,大家都讲车规,车规安全是汽车行业最关心的问题,去年6月份发布了A1000,7月份就拿到了SOB的认证,我们叫零偏差通过了SOD的流程认证,完全按照车规的流程进行开发的。

 

从整个智能驾驶芯片的选择,我们看到从前项的应用,包括MCU+MOC,域控2.0就是L2级别的自动驾驶,到3.0是L2+到L3级别,行业里面有很多的不同的选择,我们自己定位是面向全领域的不同应用的,我们都有相应的产品。

 

从生态来讲,其实生态非常重要,刚才讲到开放生态,从底下,我们的合作伙伴,包括车厂,包括硬件的合作伙伴,我们大家都在贡献自己的力量,两个颜色就是我们和合作伙伴一起做,单色是我们合作伙伴做的,我们现在构建完整的软件计算平台的体系,软件硬件的体系,包括底层的硬件,包括自动驾驶的解决方案,包括上层的操作系统、硬件、软件等等,我们都已经有一个完整的体系。

 

从不同的场景的落地,包括L2+、L3、L4,因为其实L4有很多的应用场景。我们现在跟很多合作伙伴在进行相应的试点,对车厂来讲更关心L2+到L3级别的自动驾驶,现在也有方案。

 

我们也有算法研发体系,虽然我刚才讲到软硬件分离,但是根据客户的需求,我们的商业模式非常灵活,创业公司要想发展一定要有比较灵活的商业模式,我们自己有算法,客户如果需要的话可以给客户提供,如果客户现有的算法合作方案,我们支持把客户的合作伙伴的算法移植到我们芯片上,可以跑得非常顺利,第三种模式是现在很多头部车企也希望自己研发算法,现在随着人工智能框架体系的成熟、工具链的成熟,很多车厂希望建立自己的算法研发能力,我们跟有自己算法的车厂也开始合作,把他们的算法移植到我们的芯片上,我们有比较完整的团队帮助客户做这些事情。

 

我们还提供完整的工具链,工具是客户最关心的,如何能把算法、应用移植到我们的芯片上,人工智能的工具可以支持50多种模型库,支持算子的定制,在硬件设计初期我们考虑到并不是所有的客户都用公用的模型,大家都会有算子定义的需求,在硬件架构上、软件上也可以支持客户自定义算子,这是我们自己本身方案的特色。

 

现在的行业现状很难单打独斗,我们要建立自己的朋友圈,从主机厂,包括软件合作伙伴,包括Tier1的合作伙伴,跟国内的合作伙伴合作,前不久刚刚宣布了新一轮投资,包括小米等等战略投资人都投资了我们,希望未来在产业内有更多的合作。

 

总结:自动驾驶需要核心芯片的综合计算能力支撑,不仅是算力,算力是非常重要的,但不是唯一的。第二,单芯片支持自动驾驶高低速融合域控制器会彻底主流。掌握核心IP是非常关键的,我们会坚定地在核心IP上投入,不断提升我们芯片的能力。

 

完善工具链体系会加速自动驾驶芯片的应用落地,生态链的成熟需要开放技术体系,大家共同推动中国的自动驾驶或者中国汽车产业的腾飞。最后再说一个观点,也是我们相信的,就是我们非常坚定相信的,咱们可以看现在全世界前十大车企,没有一个中国的,但是现在像我刚才说到的,无论是新能源汽车,还是自动驾驶、智能汽车,中国的发展都走在了全球前面,我们相信未来10-15年全球至少有一半,前10名至少有一半是中国车企厂商,这就给中国国内产业链带来了巨大的机会,我们希望能够伴随着中国车企发展能力成长为世界级的芯片公司。

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