对标特斯拉，黑芝麻发布首款自动驾驶芯片，最快2021年量产上车

对标特斯拉们的的国内自动驾驶芯片相继发布。其中，在8月29日世界人工智能大会第一天，黑芝麻智能科技发布了“华山一号”自动驾驶芯片A500（也称HS 1）。黑芝麻的逻辑是不是那种直接从L4做起的颠覆式激进创业，他认同自动驾驶的创新之路是逐渐演进式，从L2、L3逐步向L4、L5实现。从整场发布会下来的可以看出，了解到其重点信息如下：华山A500算力5-10TOPS，算力利用率可达80%。黑芝麻智能科技创始人兼CEO单记章表示，与特斯拉自主研发的FSD芯片相比，黑芝麻华山系列芯片的算力利用率更高，算力利用率可达到80%，超越特斯拉的55%，而成本却只有特斯拉FSD的三分之一；目前华山一号A500AI芯片已经量产，单个SOC可提供5-10TOPS的算力，主要服务于驾乘辅助L1/L2级别；“华山二号”（A1000）AI车规级芯片面向L3及以上级别，算力超过160TOPS，高于特斯拉的144TOPS，将于年底流片，明年一季度交付；预计至2021年，面向更高级别自动驾驶的A2000也会上市；TOA架构灵活配置，能够实现各种计算架构融合，在利用率大大提高的同时，提供了所需算力。首款华山芯片的亮点首先来看一下华山SOC A500的性能参数。华山A500基于28纳米制程制造，单个A500 SOC可提供5-10TOPS的算力，能效比大于4TOPS/W，可以支持L2/L2.5级自动驾驶系统。该公司也规划了A1000 SOC，单颗可提供40TOPS的算力，能效比大于6TOPS/W，符合ASILD级的功能安全标准，支持L3级自动辅助驾驶系统，将两颗或4颗A1000组合在一起，就可支持L3级和L4级自动驾驶。值得一提的是，A500内部的ISP、视觉处理加速引擎、Ultra DL AI加速引擎等内核为黑芝麻自主设计，而像是CPU、部分DSP等内核则使用了供应商的IP。此外，黑芝麻智能科技还还规划了A1000、A2000两款SOC，A1000在四季度推出，A2000则在2021年二季度推出。其中，单颗A1000可提供超过40TOPS的算力，能效比大于6TOPS/W，符合ASILD级的功能安全标准，支持L3级自动辅助驾驶系统。而如果将两款A1000并在一起，则可以提供超过80TOPS的算力，能效比同样大于6TOPS/W，符合ASILD级的功能安全标准，可以支持L3级自动驾驶系统。将4颗A1000并在一起，则提供超过160TOPS的算力，能效比和功能安全与两颗A1000一致，支持L4级自动驾驶。在黑芝麻科技看来，芯片既要强调AI算力，同时也要注重功耗情况。其在现场分享的数据显示，特斯拉的FSD芯片可以提供的总的算力为144TOPS，但是除以功耗后，能效比为1TOPS/W。在发布会现场分享的数据显示，在能效比上，相较于英伟达Xavier以及Tesla的1TOPS/W，Mobileye EyeQ5的2.4TOPS/W，黑芝麻智能科技的A500和A1000两款芯片分别做到了4TOPS/W和6TOPS/W，远远高于行业水平。在会后的采访中，单记章告诉，这款芯片在算力、能效比和算力利用率等关键性能指标上，已经超越了业内头部企业Mobileye的EyeQ4。其中，在能效比上，相较于英伟达Xavier以及Tesla的1TOPS/W，Mobileye EyeQ5的2.4TOPS/W，黑芝麻智能科技的两款芯片分别做到了4TOPS/W和6TOPS/W，远远高于行业水平，且提供了更为开放的平台。在黑芝麻智能科技联合创始人兼COO刘卫红看来，此次发布的华山芯片的主要包的优势和特点有，完善的工具链，开放的软硬件平台，自主可控以及交付及时。其实无论是芯片还是现如今高速发展的智能系统的设计理念大致相同，大都秉性的是软硬件一体设计。华山一号采用28纳米工艺流片，下一代的华山二号则将采用16纳米工艺。“华山二号”单颗芯片算力即可支持L3，其多芯片互联FAD板卡算力高达160T，可支持L4自动驾驶，并将持续研发支持L5的芯片系列。由此可见，黑芝麻在研发芯片时，其在设计研发SOC的同时，也同步开发了配套的工具链、图像前处理算法，帮助用户使用芯片，同时还研发了全套感知算法，以及各种障碍物检测与识别、车道线检测与识别、可行驶区域识别等技术。最快2021年量产上车在黑芝麻智能科技CTO齐峥看来，AI感知平台的关键是感知芯片，但是AI加速方案是感知芯片所面临的最大挑战。黑芝麻智能科技CTO齐峥认为，感知芯片是华山FAD（Full Autonomous Driving）平台的核心，华山系列芯片的TOA架构是真正能够赋能智慧驾驶的芯片架构，AI引擎的架构将最大化地优化神经网络算力，让算力变得更聪明。他提到，华山系列芯片具备独特控光技术，适应雨夜反光、大雾环境、逆光环境等各种特殊环境，拥有全球领先的图像处理能力，具备智能感知理解能力，其端到端延时<50ms，远超于业内平均200ms。同时，车规级系统芯片拥有超大算力，可以通过结构化剪裁、自主训练、可适应性量化等手段实现对大规模神经网络的实时处理，在保证算力的同时极大降低功耗。此外，车规级也是自动驾驶芯片的关键门槛，车规级自动驾驶芯片需要满足以下要求：耐久性、可靠性和功能安全、信息安全等。同时，高等级自动驾驶芯片是破局自动驾驶的关键，目前L3及以上自动驾驶芯片都被国外几家芯片公司垄断。例如，Mobileye的核心产品就是EyeQ系列芯片，现在已经推出了第五代，2018年量产上市的EyeQ4芯片，采用28nm工艺。使用了5颗核心处理器(4颗MIPSi-class核心和1颗MIPSm-class核心)、6颗VMP芯片、2颗MPC核心和2颗PMA核心，可以同时处理8部摄像头产生的图像数据，每秒浮点运算可达2.5万亿次，功耗为3w，最高可实现L4级自动驾驶功能。不过单记章强调，黑芝麻有数据显示“华山一号”在算力、能效比和算力利用率等关键性能指标上，已经超越了业内头部企业Mobileye的EyeQ4。“多芯片互联FAD板卡算力高达160T。相较于英伟达Xavier以及特斯拉的1TOPS/W，Mobileye EyeQ5的2.4TOPS/W，黑芝麻智能科技的两款芯片分别做到了4TOPS/W和6TOPS/W。”此外，由于黑芝麻采用了自研的算法TOA架构灵活配置，能够实现各种计算架构融合。同时相对Mobileye的封闭式平台、Tesla仅限自己测试，黑芝麻提供了开放的平台。了解到，黑芝麻主要是向Tier1企业提供感知等软件算法，以及SOC芯片。目前华山一号已交付客户进行验证，对标特斯拉的基于“华山二号”的FAD解决方案等相关信息也在发布会上现场进行了披露，将于今年第四季度量产。商业模式上，黑芝麻分为前装和后装两个方向，包括前后装的算法层合作，目前已与博世、上汽、一汽、比亚迪、蔚来等一线供应商、国内外主机厂以及造车新势力开展业务合作。