所謂“工欲善其事，必先利其器”。

20年前，芯片設(shè)計是中國IT產(chǎn)業(yè)的軟肋，相關(guān)企業(yè)數(shù)量僅有百余家，可用的高端“國產(chǎn)芯”更是一顆難求；數(shù)十年篳路藍縷，如今越來越多的本土芯片設(shè)計公司走進全球視野，以自動駕駛SoC為代表，向海外巨頭發(fā)起挑戰(zhàn)。

“未來幾年，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的市場?！?/p>

黑芝麻智能首席市場營銷官楊宇欣指出，全球芯片市場的格局隨著汽車產(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)于電動化和智能化的深刻變革，MCU、ECU等部件開始朝著域/區(qū)域控制器，甚至中央集成的方向發(fā)展。尤其自動駕駛技術(shù)的不斷成熟，讓功能更復(fù)雜、性能更強大的AI計算芯片成了兵家“要爭之地”。 

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

從跟跑、并跑到領(lǐng)跑......

國內(nèi)芯片行業(yè)起步較晚，自給率水平一直相對較低。也因為這個原因，“缺芯”一度是中國電子信息產(chǎn)業(yè)心頭的一根刺。直到近些年，市場需求持續(xù)高漲，國家給予大力支持，芯片產(chǎn)業(yè)整體完成從0到1的過程。

“經(jīng)過多年的努力，我國不僅在中低端芯片領(lǐng)域具備了較強的競爭力，在高端芯片領(lǐng)域也擺脫了全面依賴國外產(chǎn)品的被動局面?！敝袊雽?dǎo)體行業(yè)協(xié)會集成電路設(shè)計分會理事長魏少軍在ICCAD 2021上如是說。

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

圖片來源：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A1000芯片已經(jīng)完成所有車規(guī)級認證，并在今年實現(xiàn)量產(chǎn)上車。包括江汽集團旗下多款思皓品牌量產(chǎn)車型已宣布定點A1000芯片系列。據(jù)悉，公司到目前獲得定點的車企數(shù)量超過10家，大部分是乘用車。

楊宇欣強調(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)級芯片的研發(fā)工作?！?018年我們就意識到，芯片一定會成為推動汽車電子電氣架構(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，就提前啟動了第二代芯片A1000的研發(fā)。”

時隔一年，這顆NPU算力達到58TOPS的芯片正式面世?！?020年那會，把一個50多T的芯片拿到車企面前，他們不知道怎么用，因為從來沒用過?！睋?jù)楊宇欣說，也因為這個原因，A1000的很多評估、測試方法都是黑芝麻智能和車企一點一點“磨”出來的。

彼時，“蔚小理”三家造車新勢力中當(dāng)屬蔚來的年交付量最高，也不過四萬多輛。毫不夸張地說，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。

彭博新能源財經(jīng)（BNEF）發(fā)布的最新報告顯示，2025年搭載L2級輔助駕駛系統(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級別的高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）市場規(guī)模有望達到2200億美元。作為全球最大的新能源汽車產(chǎn)銷國，中國市場的滲透率大概率會超過上面的數(shù)字，這無疑將給本土自動駕駛芯片公司帶來機會。

“算力”之外的衡量維度

算力，是自動駕駛AI芯片繞不開的一個關(guān)鍵詞。

“數(shù)字越大越好”“越大越先進”諸如此類的言論在過去很長一段時間里層出不窮。算力不僅成為芯片設(shè)計公司的宣傳重點，亦逐漸成了新車上市的核心賣點之一。要加快汽車架構(gòu)升級轉(zhuǎn)型以及發(fā)展更高級別的自動駕駛能力，毫無疑問要確保海量數(shù)據(jù)的高速流轉(zhuǎn)，也就需要更高算力的處理芯片。

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

“不過，當(dāng)芯片算力越來越大的時候，對于芯片商來說，要付出的成本和代價都是挑戰(zhàn)。”黑芝麻智能產(chǎn)品副總裁丁丁進一步指出。舉個例子，在給定設(shè)計條件下，如何在芯片里放入更多的硬件加速單元，是比較考驗芯片設(shè)計團隊能力的問題。另外隨著算力大幅提升，芯片最終能否量產(chǎn)也是一個未知數(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的全國產(chǎn)化方案也在有條不紊地推進。

圖片來源：黑芝麻智能 

如果芯片本身有一個固定的“IQ值”，那AI算法就是為了實現(xiàn)最大化利用這個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，進而讓自動駕駛車輛擁有更聰明的“大腦”。

感知作為自動駕駛系統(tǒng)的第一大子集，決定著后續(xù)決策規(guī)劃和控制的實際效果。正如AI基石在于數(shù)學(xué)，核心在算法一樣，越高級別的自動駕駛感知對于算法有著更嚴(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)是對車輛、車道線、目標(biāo)進行檢測。

與此同時，黑芝麻智能也開發(fā)了適配華山系列芯片的AI工具鏈，便于開發(fā)者將感知算法部署到A1000系列芯片上。今年上半年，這家國產(chǎn)自動駕駛芯片供應(yīng)商正式對外發(fā)布瀚海-ADSP自動駕駛中間件平臺，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廠。

實際上，黑芝麻智能還在思考一個可能要耗時更久的問題。“當(dāng)芯片算力越來越大、復(fù)雜度越來越高時，車企要重新投入一個新的平臺也會面臨不小的挑戰(zhàn)。如何讓我們的芯片平臺更久或者更好服務(wù)客戶不同的應(yīng)用需求，是我們接下來要考慮的重點?！倍《≌f，這里面其實也包含了黑芝麻智能對于未來產(chǎn)品規(guī)劃的思考。

合縱連橫“1+1>2”

從“不可用”升級到“可用”，從“跟跑”走向“并跑”，代表了國產(chǎn)芯片的進階之路。而在這場聲勢浩大并涉及汽車全產(chǎn)業(yè)鏈的轉(zhuǎn)型浪潮中，國產(chǎn)自動駕駛SoC能否進一步實現(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，國內(nèi)新能源汽車市場、自動駕駛市場都展現(xiàn)出了史無前例的活力。一批本土自動駕駛公司已經(jīng)走在世界前列。同時根據(jù)IDC發(fā)布的最新數(shù)據(jù)，中國L2級自動駕駛技術(shù)在乘用車市場中的滲透率不斷上升，今年第二季度達到26.6%。

在楊宇欣看來，自動駕駛目標(biāo)的實現(xiàn)，一定不是車企單打獨斗或者產(chǎn)業(yè)鏈某一環(huán)某一家公司單獨作出的成果。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。 

實際上，本土供應(yīng)鏈也能夠更好支持國內(nèi)新能源車企的發(fā)展。主要原因有三點：一是，產(chǎn)品更先進的公司往往能夠自行定義技術(shù)的發(fā)展方向，同時在制定標(biāo)準(zhǔn)方面也擁有相對優(yōu)勢。對于一家芯片供應(yīng)商來說，這更多體現(xiàn)在話語權(quán)上；

其次，市場普遍認為，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，及時響應(yīng)市場新需求；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中國市場投入的一個重要原因。

正如美國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會（SIA）在10月發(fā)布的報告所言，IC設(shè)計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)，同時定制化的芯片還可以保證芯片關(guān)鍵的功能安全?；蛟S未來，定制化的自動駕駛SoC可以成為車企尋求差異化打法的關(guān)鍵武器。

在那之前，國產(chǎn)芯片仍然需要不斷升級打怪，突破和創(chuàng)新。

寫在最后

SIA在上述報告中還指出，美國芯片設(shè)計行業(yè)正面臨三大挑戰(zhàn)：研發(fā)投入不斷上升、設(shè)計人才供給減少，以及芯片交易受到關(guān)稅和出口限制等因素影響。以前兩點看，芯片功能越來越復(fù)雜，開發(fā)成本不斷上升，尤其越是先進制程的芯片，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)計成本增長了18倍以上。入場券變得越來越昂貴，除了國家層面的稅收優(yōu)惠政策，獲得更多投資已經(jīng)成為芯片或者說更高階自動駕駛SoC企業(yè)“活”下去的必要條件。

同時根據(jù)SIA的預(yù)測數(shù)據(jù)，到2030年美國IC設(shè)計人員數(shù)量將增加到6.6萬人，年凈增長率不足1%。要保證美國目前46%的芯片設(shè)計市場份額，大約需要8.8萬名IC設(shè)計人才，而缺口可能超過2萬人。除了提高生產(chǎn)力，產(chǎn)業(yè)亟需培養(yǎng)更多的設(shè)計人才。

以上三個挑戰(zhàn)不限于美國，放到中國實際也面臨著研發(fā)費用增加、人才供給不足的挑戰(zhàn)。對于單個企業(yè)而言，投資、人才缺一不可；對于整個行業(yè)來說，這也是決定我們能否實現(xiàn)“領(lǐng)跑”的關(guān)鍵要素。

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