二、高算力+核心IP,塑造产品“圣经”
(一)顶层设计:两大核心IP
在全球半导体产业的金字塔上,IP处于价值链的最顶端,IP产品直接决定了SoC(系统级芯片)的性能、功耗、可靠性、安全性甚至产品迭代周期。黑芝麻智能在创立之初,就决定要开发自己的核心算法和IP,并基于此推出芯片和自动驾驶系统。
黑芝麻智能先后打造NeuralIQ ISP图像信号处理器和DyanmAI NN引擎两大核心IP。NeuralIQ ISP图像信号处理器旨在让汽车“看得清”,提供了强大的感知能力,能让摄像头在超低光和大逆光场景下清晰成像,感知到的信息在后端计算中更均一化。而深度神经网络算法平台DynamAI NN引擎旨在让汽车“看得懂”,通过NeuralIQ ISP图像信号处理器处理后的图片,将传递到深度神经网络算法平台DyanmAI NN引擎上,再进行推理和决策,预测出周围环境可能会发生的变化。
(二)高算力,高能效比
高算力芯片是自动驾驶演进的基础,也是推动整个电子电气架构变革的最核心部件。黑芝麻智能接连发布了华山一号A500、华山二号A1000、华山二号A1000 Pro芯片,对标英伟达Xavier系列产品。2022年4月,黑芝麻智能将发布250TOPS以上算力的A2000芯片,预计到2022年底或2023年初,基于A1000芯片开发的自动驾驶汽车将实现量产。
华山二号A1000自动驾驶芯片的算力达到58-116TOPS,能效比超过6 TOPS/W;最新一代高性能车规级自动驾驶计算芯片A1000 Pro算力达到106-196TOPS,介于Mobileye与英伟达之间,功耗仅为25w,单颗A1000Pro芯片可以支持高级别自动驾驶功能,从泊车、城市内部到高速场景的无缝衔接。
表2:黑芝麻智能自动驾驶芯片
资料来源:企业官网
黑芝麻智能还推出与华山二号系列配套的FAD全自动驾驶计算平台,可通过单芯片、双芯片或四芯片等不同组合方案,满足从L2到L4等不同级别自动驾驶算力需求。比如,单颗A1000L芯片适用于ADAS辅助驾驶,单颗A1000芯片适用于L2+自动驾驶,双A1000芯片互联方式算力最高可达232TOPS,可支持L3级自动驾驶;四颗A1000芯片则可支持L4甚至以上自动驾驶需求。这一具备高度灵活性和扩展性的平台,使得黑芝麻智能真实算力更为惊艳。
在提高芯片算力的同时,黑芝麻智能也注重能效比的提升。英伟达Orin芯片可达到254TOPS算力水平,但能效比较低;英特尔Mobileye的EyeQ5,虽然算力只有24TOPS,但能效比却达到2TOPS/W;特斯拉的单芯片算力为72TOPS,能效比为1TOPS/W。相较之下,黑芝麻智能的芯片能效比高,每瓦能提供5-6TOPS的算力,更能迎合车企所需。
(三)安全开放的生态,助力产品体系完备
除了大算力,智能驾驶的发展还需要自动驾驶芯片能够具备高功能安全等级、高数据处理带宽、丰富完整的异构架构,以及更加开放的生态。
黑芝麻智能对华山二号A1000芯片进行了独立车规级安全岛设计,并且通过R-Lock双冗余互锁架构与多重可靠性设计,不仅可以提供全方位信息安全体系,还可以支持硬件加密。该芯片于2020年7月通过了ISO26262功能安全产品ASIL B Ready认证,又于2021年6月通过汽车最高安全等级ASIL D认证,是国内第一款通过功能安全认证的自动驾驶计算芯片。
在定位算法方面,黑芝麻智能利用全球定位系统,同时结合相机姿态、惯性移动信号以及车轮的编码器信号,来确定车辆更加精确的位置信息和速度信息,并且提出了独树一帜的算法,配合华山系列芯片的算力优势,开发出了实时高频、分米级精度、全场景稳定的定位系统。
此外,作为高低速融合一体超算平台——FAD不仅具备高可靠、低时延、大带宽、双冗余和前融合等技术优势,其最大的特点还有开放性。第三方公司开发的算法亦可使用黑芝麻智能芯片,使用其提供的神经网络开发工具,既可以直接进行原始网络的硬件合成,也可以进行包括剪裁和再训练在内的网络的深度优化。