所謂“工欲善其事，必先利其器”。

20年前，芯片設(shè)計(jì)是中國(guó)IT產(chǎn)業(yè)的軟肋，相關(guān)企業(yè)數(shù)量?jī)H有百余家，可用的高端“國(guó)產(chǎn)芯”更是一顆難求；數(shù)十年篳路藍(lán)縷，如今越來(lái)越多的本土芯片設(shè)計(jì)公司走進(jìn)全球視野，以自動(dòng)駕駛SoC為代表，向海外巨頭發(fā)起挑戰(zhàn)。

“未來(lái)幾年，汽車產(chǎn)業(yè)鏈上游本土芯片企業(yè)有望和海外公司平分中國(guó)的市場(chǎng)?！?/p>

黑芝麻智能首席市場(chǎng)營(yíng)銷官楊宇欣指出，全球芯片市場(chǎng)的格局隨著汽車產(chǎn)業(yè)、地域車市的發(fā)展規(guī)律變化而變化。比如，傳統(tǒng)分布式電子電氣架構(gòu)中，MCU是最復(fù)雜的車載芯片之一，對(duì)應(yīng)的供應(yīng)商也基本以海外公司為主。

而眼下，汽車產(chǎn)業(yè)正在經(jīng)歷關(guān)于電動(dòng)化和智能化的深刻變革，MCU、ECU等部件開(kāi)始朝著域/區(qū)域控制器，甚至中央集成的方向發(fā)展。尤其自動(dòng)駕駛技術(shù)的不斷成熟，讓功能更復(fù)雜、性能更強(qiáng)大的AI計(jì)算芯片成了兵家“要爭(zhēng)之地”。 

這里面，有英偉達(dá)、Mobileye、高通等海外玩家，也有黑芝麻智能、地平線等國(guó)內(nèi)IC獨(dú)角獸。誰(shuí)的贏面更大，眼下看來(lái)仍撲朔迷離。可以確信的是，在中國(guó)新能源汽車打響出海戰(zhàn)的同時(shí)，本土自動(dòng)駕駛芯片供應(yīng)商也將正式從幕后走至臺(tái)前。

從跟跑、并跑到領(lǐng)跑......

國(guó)內(nèi)芯片行業(yè)起步較晚，自給率水平一直相對(duì)較低。也因?yàn)檫@個(gè)原因，“缺芯”一度是中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)心頭的一根刺。直到近些年，市場(chǎng)需求持續(xù)高漲，國(guó)家給予大力支持，芯片產(chǎn)業(yè)整體完成從0到1的過(guò)程。

“經(jīng)過(guò)多年的努力，我國(guó)不僅在中低端芯片領(lǐng)域具備了較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，在高端芯片領(lǐng)域也擺脫了全面依賴國(guó)外產(chǎn)品的被動(dòng)局面?！敝袊?guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)集成電路設(shè)計(jì)分會(huì)理事長(zhǎng)魏少軍在ICCAD 2021上如是說(shuō)。

不僅如此，自動(dòng)駕駛計(jì)算芯片已然被行業(yè)寄予“領(lǐng)跑”的厚望。 

圖片來(lái)源：黑芝麻智能

以黑芝麻智能為例，該公司自主研發(fā)的華山二號(hào)A1000芯片已經(jīng)完成所有車規(guī)級(jí)認(rèn)證，并在今年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)上車。包括江汽集團(tuán)旗下多款思皓品牌量產(chǎn)車型已宣布定點(diǎn)A1000芯片系列。據(jù)悉，公司到目前獲得定點(diǎn)的車企數(shù)量超過(guò)10家，大部分是乘用車。

楊宇欣強(qiáng)調(diào)稱，“黑芝麻智能希望成為汽車智能化發(fā)展的底座”。從2016年成立伊始，黑芝麻智能便聚焦于車規(guī)級(jí)芯片的研發(fā)工作。“2018年我們就意識(shí)到，芯片一定會(huì)成為推動(dòng)汽車電子電氣架構(gòu)發(fā)展的關(guān)鍵力量，因而公司在2019年發(fā)布第一代芯片A500的同時(shí)，就提前啟動(dòng)了第二代芯片A1000的研發(fā)?！?/p>

時(shí)隔一年，這顆NPU算力達(dá)到58TOPS的芯片正式面世。“2020年那會(huì)，把一個(gè)50多T的芯片拿到車企面前，他們不知道怎么用，因?yàn)閺膩?lái)沒(méi)用過(guò)?！睋?jù)楊宇欣說(shuō)，也因?yàn)檫@個(gè)原因，A1000的很多評(píng)估、測(cè)試方法都是黑芝麻智能和車企一點(diǎn)一點(diǎn)“磨”出來(lái)的。

彼時(shí)，“蔚小理”三家造車新勢(shì)力中當(dāng)屬蔚來(lái)的年交付量最高，也不過(guò)四萬(wàn)多輛。毫不夸張地說(shuō)，A1000踩準(zhǔn)了新能源汽車產(chǎn)業(yè)革命爆發(fā)的前奏，這也讓黑芝麻智能獲益良多。今年8月份，該公司完成了總規(guī)模5億美元的C輪和C+輪融資，估值接近20億美元。

彭博新能源財(cái)經(jīng)（BNEF）發(fā)布的最新報(bào)告顯示，2025年搭載L2級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)的汽車將占到全球乘用車總銷量的50%以上。到2030年，全球L2和L3級(jí)別的高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到2200億美元。作為全球最大的新能源汽車產(chǎn)銷國(guó)，中國(guó)市場(chǎng)的滲透率大概率會(huì)超過(guò)上面的數(shù)字，這無(wú)疑將給本土自動(dòng)駕駛芯片公司帶來(lái)機(jī)會(huì)。

“算力”之外的衡量維度

算力，是自動(dòng)駕駛AI芯片繞不開(kāi)的一個(gè)關(guān)鍵詞。

“數(shù)字越大越好”“越大越先進(jìn)”諸如此類的言論在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間里層出不窮。算力不僅成為芯片設(shè)計(jì)公司的宣傳重點(diǎn)，亦逐漸成了新車上市的核心賣點(diǎn)之一。要加快汽車架構(gòu)升級(jí)轉(zhuǎn)型以及發(fā)展更高級(jí)別的自動(dòng)駕駛能力，毫無(wú)疑問(wèn)要確保海量數(shù)據(jù)的高速流轉(zhuǎn)，也就需要更高算力的處理芯片。

預(yù)計(jì)短期內(nèi)，有關(guān)算力的軍備競(jìng)賽將會(huì)持續(xù)。鑒于這一點(diǎn)，黑芝麻智能未來(lái)的產(chǎn)品規(guī)劃將繼續(xù)推進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)、提升算力水平。在A1000基礎(chǔ)上，仍處于研發(fā)中的A2000將采用臺(tái)積電7nm工藝，NPU算力超過(guò)250TOPS。

“不過(guò)，當(dāng)芯片算力越來(lái)越大的時(shí)候，對(duì)于芯片商來(lái)說(shuō)，要付出的成本和代價(jià)都是挑戰(zhàn)?！焙谥ヂ橹悄墚a(chǎn)品副總裁丁丁進(jìn)一步指出。舉個(gè)例子，在給定設(shè)計(jì)條件下，如何在芯片里放入更多的硬件加速單元，是比較考驗(yàn)芯片設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)能力的問(wèn)題。另外隨著算力大幅提升，芯片最終能否量產(chǎn)也是一個(gè)未知數(shù)。

因而除了算力，黑芝麻智能也打算在芯片結(jié)構(gòu)上尋求創(chuàng)新。比如，把更多的域功能集成到一顆SoC中，并增強(qiáng)功能安全等屬性。值得一提的是，目前A1000系列最關(guān)鍵的兩個(gè)核心組件NPU和ISP都是黑芝麻智能自主研發(fā)。不僅如此，圍繞A1000的全國(guó)產(chǎn)化方案也在有條不紊地推進(jìn)。

圖片來(lái)源：黑芝麻智能 

如果芯片本身有一個(gè)固定的“IQ值”，那AI算法就是為了實(shí)現(xiàn)最大化利用這個(gè)IQ值。感知算法主要是處理車載傳感器收集到的數(shù)據(jù)，并篩選出有用信息，生成感知結(jié)果，進(jìn)而讓自動(dòng)駕駛車輛擁有更聰明的“大腦”。

感知作為自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的第一大子集，決定著后續(xù)決策規(guī)劃和控制的實(shí)際效果。正如AI基石在于數(shù)學(xué)，核心在算法一樣，越高級(jí)別的自動(dòng)駕駛感知對(duì)于算法有著更嚴(yán)苛要求。正因如此，黑芝麻智能自主研發(fā)了前向感知算法，主要目標(biāo)是對(duì)車輛、車道線、目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。

與此同時(shí)，黑芝麻智能也開(kāi)發(fā)了適配華山系列芯片的AI工具鏈，便于開(kāi)發(fā)者將感知算法部署到A1000系列芯片上。今年上半年，這家國(guó)產(chǎn)自動(dòng)駕駛芯片供應(yīng)商正式對(duì)外發(fā)布瀚海-ADSP自動(dòng)駕駛中間件平臺(tái)，到目前已經(jīng)能夠從芯片、算法、軟件和工具鏈等全維度賦能主機(jī)廠。

實(shí)際上，黑芝麻智能還在思考一個(gè)可能要耗時(shí)更久的問(wèn)題。“當(dāng)芯片算力越來(lái)越大、復(fù)雜度越來(lái)越高時(shí)，車企要重新投入一個(gè)新的平臺(tái)也會(huì)面臨不小的挑戰(zhàn)。如何讓我們的芯片平臺(tái)更久或者更好服務(wù)客戶不同的應(yīng)用需求，是我們接下來(lái)要考慮的重點(diǎn)。”丁丁說(shuō)，這里面其實(shí)也包含了黑芝麻智能對(duì)于未來(lái)產(chǎn)品規(guī)劃的思考。

合縱連橫“1+1>2”

從“不可用”升級(jí)到“可用”，從“跟跑”走向“并跑”，代表了國(guó)產(chǎn)芯片的進(jìn)階之路。而在這場(chǎng)聲勢(shì)浩大并涉及汽車全產(chǎn)業(yè)鏈的轉(zhuǎn)型浪潮中，國(guó)產(chǎn)自動(dòng)駕駛SoC能否進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)直線或者彎道超車，充滿懸念，但仍備受期待。

從汽車產(chǎn)業(yè)看，國(guó)內(nèi)新能源汽車市場(chǎng)、自動(dòng)駕駛市場(chǎng)都展現(xiàn)出了史無(wú)前例的活力。一批本土自動(dòng)駕駛公司已經(jīng)走在世界前列。同時(shí)根據(jù)IDC發(fā)布的最新數(shù)據(jù)，中國(guó)L2級(jí)自動(dòng)駕駛技術(shù)在乘用車市場(chǎng)中的滲透率不斷上升，今年第二季度達(dá)到26.6%。

在楊宇欣看來(lái)，自動(dòng)駕駛目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，一定不是車企單打獨(dú)斗或者產(chǎn)業(yè)鏈某一環(huán)某一家公司單獨(dú)作出的成果。相反，一定是產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈合縱連橫、共同創(chuàng)新的結(jié)果。 

實(shí)際上，本土供應(yīng)鏈也能夠更好支持國(guó)內(nèi)新能源車企的發(fā)展。主要原因有三點(diǎn)：一是，產(chǎn)品更先進(jìn)的公司往往能夠自行定義技術(shù)的發(fā)展方向，同時(shí)在制定標(biāo)準(zhǔn)方面也擁有相對(duì)優(yōu)勢(shì)。對(duì)于一家芯片供應(yīng)商來(lái)說(shuō)，這更多體現(xiàn)在話語(yǔ)權(quán)上；

其次，市場(chǎng)普遍認(rèn)為，新能源汽車的創(chuàng)新周期已經(jīng)從傳統(tǒng)燃油車的4年大幅縮短到2年。尤其中國(guó)車企的技術(shù)迭代已經(jīng)走在世界前列，需要上游供應(yīng)商跟緊甚至先于其步伐，及時(shí)響應(yīng)市場(chǎng)新需求；最后，本土芯片供應(yīng)商可以就近為車企提供解決方案，這也是海外芯片商加大對(duì)中國(guó)市場(chǎng)投入的一個(gè)重要原因。

正如美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)（SIA）在10月發(fā)布的報(bào)告所言，IC設(shè)計(jì)公司和汽車制造商共同定義并優(yōu)化芯片，可以更有效地處理車載傳感器采集到的數(shù)據(jù)，同時(shí)定制化的芯片還可以保證芯片關(guān)鍵的功能安全。或許未來(lái)，定制化的自動(dòng)駕駛SoC可以成為車企尋求差異化打法的關(guān)鍵武器。

在那之前，國(guó)產(chǎn)芯片仍然需要不斷升級(jí)打怪，突破和創(chuàng)新。

寫在最后

SIA在上述報(bào)告中還指出，美國(guó)芯片設(shè)計(jì)行業(yè)正面臨三大挑戰(zhàn)：研發(fā)投入不斷上升、設(shè)計(jì)人才供給減少，以及芯片交易受到關(guān)稅和出口限制等因素影響。以前兩點(diǎn)看，芯片功能越來(lái)越復(fù)雜，開(kāi)發(fā)成本不斷上升，尤其越是先進(jìn)制程的芯片，燒錢程度更甚。

從 2006 年到 2020 年，從最初的65nm微縮到5nm，相應(yīng)的芯片設(shè)計(jì)成本增長(zhǎng)了18倍以上。入場(chǎng)券變得越來(lái)越昂貴，除了國(guó)家層面的稅收優(yōu)惠政策，獲得更多投資已經(jīng)成為芯片或者說(shuō)更高階自動(dòng)駕駛SoC企業(yè)“活”下去的必要條件。

同時(shí)根據(jù)SIA的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，到2030年美國(guó)IC設(shè)計(jì)人員數(shù)量將增加到6.6萬(wàn)人，年凈增長(zhǎng)率不足1%。要保證美國(guó)目前46%的芯片設(shè)計(jì)市場(chǎng)份額，大約需要8.8萬(wàn)名IC設(shè)計(jì)人才，而缺口可能超過(guò)2萬(wàn)人。除了提高生產(chǎn)力，產(chǎn)業(yè)亟需培養(yǎng)更多的設(shè)計(jì)人才。

以上三個(gè)挑戰(zhàn)不限于美國(guó)，放到中國(guó)實(shí)際也面臨著研發(fā)費(fèi)用增加、人才供給不足的挑戰(zhàn)。對(duì)于單個(gè)企業(yè)而言，投資、人才缺一不可；對(duì)于整個(gè)行業(yè)來(lái)說(shuō)，這也是決定我們能否實(shí)現(xiàn)“領(lǐng)跑”的關(guān)鍵要素。

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