黑芝麻谈“造芯”热潮:国产芯片的窗口期,到2025年
吴晓宇2022-09-30
自动驾驶行业
本土芯片厂有机会和国外厂商平分天下。

头图来源:黑芝麻智能

作者 | 吴晓宇

当智能驾驶成为一辆汽车的标配,车企对于车规级芯片的需求也呈几何级别增加。

在去年的广州车展上,比亚迪集团董事长兼总裁王传福曾表示,电动车对半导体的需求相较传统车的需求增加5-10倍。而在黑芝麻智能首席市场营销官杨宇欣的感受中,从原来“十几、二十个MCU芯片”,一辆车的需求已经涨到“大几十个”。

但MCU所依赖的具有成熟工艺节点的车规产线,除了中国以外,全球范围内的芯片厂均没有扩产计划。这导致芯荒格局“可能在未来两三年内很难有质的改变”。

芯荒之下,一些车企在加速解决供应链问题的同时,也开始走上自研的路,但这并非易事。

在杨宇欣看来,困难首先在于“造芯”投入大。从IP、人才、研发成本,车规级芯片的投入远高于消费级和工业级芯片。其次在于周期长。从芯片本身研发到客户认证,到研发产品的周期都很长,需要企业有足够多的资金储备和忍耐力。

据黑芝麻智能芯片产品专家额日特介绍,黑芝麻智能的华山二号A1000系列芯片,从产品设计、流片、封测、车规认证和打造算法工具链,到功能安全认证,自动驾驶软件包开发再到完善支持行业生态,“前后共经历了三年多的时间”。

来源:黑芝麻智能

车规级芯片有十年稳定的供应,保证十五年之内芯片不会出任何问题。因此,种种严苛条件决定了汽车芯片在设计、制造、封装等一系列环节不仅需要经过严苛测试,还需要经过漫长的认证流程。

比如,现在汽车行业芯片追求的是,一百万芯片失效率是零,“这是相当严苛的标准”。作为对比,消费类或工业类芯片对失效率的要求是几百上千为零。

为了保证芯片供应,越来越多的汽车厂商开始考虑国产替代芯片,本土芯片厂商迎来新机遇。据市场调研公司IC Insights的数据,目前国产芯片市场占有率不足5%,市场仍是一片蓝海。

杨宇欣还记得,这段时间以来,他们密集接到大量客户电话,“甚至车企集团领导都在亲自过问汽车大算力芯片或者核心的计算芯片”。

但留给国产芯片厂商的时窗口期仅有3年。

“2025能不能上车非常关键”,杨宇欣解释称,这是因为在选定供应商后,车企培养自己的供应商要花很长时间,当关键供应商已经有了国产替代后,它在替换另外一家国产供应商的动力会成几何级数下降。

今年5月,黑芝麻智能宣布成为江汽集团自动驾驶平台芯片战略合作伙伴,江汽集团旗下思皓品牌的多款量产车型将搭载黑芝麻智能华山二号A1000系列芯片,首款车型将于近期发布。除了江汽集团,更多搭载华山二号A1000系列芯片的车型将陆续发布。

“2025年之前如果能上车,进入汽车厂商供应链体系,未来的机会很多。如果2025上不了车,基本上机会就非常小了。”杨宇欣称。

近日,在黑芝麻智能技术开放日上,黑芝麻智能CMO杨宇欣、产品副总裁丁丁、芯片产品专家额日特和系统架构高级经理仲鸣接受了未来汽车日报等媒体的群访,分享了自动驾驶芯片的技术发展现状。

“2025年,本土芯片厂有机会和国外厂商平分天下”

Q:现在本土芯片厂占有率不到5%,到2025年占有率大概能达到多少?

杨宇欣:2025年国产芯片的占有率很难预测。我相信2025年关键领域的国产芯片开始批量出货了,大概几十万片出货量,爬坡有一个过程。

我们乐观地预测,2025年,在自动驾驶芯片市场,国产芯片厂商还是有机会和国外厂商平分市场份额。因为本身自动驾驶渗透率上没有那么高,现在还在快速增长过程中,

Q:2025年是一个关键的节点,黑芝麻如何从竞争对手手中抢市场?

杨宇欣:最重要的是先要证明自己产品的成熟可靠性。为什么车厂都选英伟达,因为确实没得选。车厂不需要试错,错了大家都错了。国产芯片厂商们现在需要向车厂证明的是:国产芯片厂商也有可被选择的空间和有能力影响未来技术的方向。在定义每一代产品和未来技术走向的时候,英伟达新产品团队不会问中国车厂,而国产芯片厂商会跟客户进行紧密地技术沟通,在前期制订技术方向。这点其实很重要。

自动驾驶芯片市场仍是一片蓝海,我们首先要把自己的产品做好、做成熟,而并不是从别人手里抢市场。我们要争夺新增市场。

Q:怎么看待车企造芯这件事,自研芯片真的适合所有车企吗?什么样的车企适合自研芯片,需要满足哪些条件?

杨宇欣:车企自研芯片,特斯拉是个很好的例子。由于拿不到合适的芯片平台,特斯拉就开始自己研发,并请来了硅谷最牛的芯片的大神Jim Keller。开发完第一代芯片平台后,Jim Keller就离职了,特斯拉在研制FSD技术路线上继续演进,并证明了车企自研芯片的可行性。

2020年下半年开始,很多车企会认为,行业领头车企都自研芯片了,他们也要跟上。但在这个时间点再选择自研芯片,对车厂来讲挑战比较大。

国产芯片企业已经有了一定积累,车厂需要跟行业里最专业的人拼速度、拼资源、拼团队的管理能力,拼产品定义能力。

汽车企业和手机企业不同,三星和华为自己“造芯”成功的一部分原因在于,几千万量的手机出货量足够养一个芯片产品。但车厂的交付量太小,不管主机厂卖一颗还是卖一百万颗芯片,前期上亿美金的投入是少不了。车厂希望自研产品实现差异化,但在投入成本和决心上是否能坚持下来,我觉得是一个挑战。

很多芯片至少有50%的部分是通用,在成熟的芯片公司基础上做差异化的定制,实现车企自己所需部分的差异化,我认为是更划算的一个方向。

Q:汽车芯片的缺口还会持续一段时间,大概会持续多久?芯片现在的价格是有回落?还是会继续涨?

杨宇欣:芯片缺口要缓解,可能还需要2~3年时间。芯片价格快速疯涨的时间点已经过去了,但短期之内很芯片成本很难回落。

Q:黑芝麻是小米所投资的企业,日后是否有可能进入小米汽车供应链?

杨宇欣:小米可能是我见过的投资跟供应链内部协同非常紧密的公司,所以我们一直在紧密沟通。

“实现自动驾驶量产,不一定要靠算力内卷”

Q:你认为算力比算法重要,但黑芝麻智能量产的产品算力并不是市面上最高的,随着车企对自动驾驶公司产品算力的需求越来越高,已经跑在前面的英伟达、地平线会推出更高算力的芯片。黑芝麻智能的节奏是怎样?今后会怎样布局?

杨宇欣:要实现真正规模化、性价比高的自动驾驶的量产,其实并不一定都需要那么高的算力。

我认为自动驾驶芯片技术的未来方向,一个是英伟达GPU架构,一个是特斯拉、高通、Mobileye、华为走的ASIC技术路线。

GPU是通用架构,面向所有场景都是统一的软硬件架构。这也是自动驾驶产业发展之初,多数车厂选用英伟达的重要原因之一。在通用架构的基础上,车厂基于处理器进行软件层面的开发就可以了,操作更加容易。

然而随着产业的发展,企业需要实现的功能会越来越多,还要考虑芯片功耗、性能和成本等方面的因素。这时,ASIC技术路线的优势逐渐体现出来。

ASIC技术路线是有限开放,芯片公司需要面向与驾驶相关的主流网络、模型、算子进行开发。在相同性能下,芯片的面积更小、成本更低、功耗更低。基于这些因素,ASIC技术路线未来的潜力会更大。同时,选择ASIC路线并不意味着要对不同车型开发不同的ASIC,或进行不同的验证。因为不同车型需要实现的功能大致相同,而且芯片面对模型和算子进行有限开放,算法快速迭代不会影响到芯片对上层功能的支持。

从本土芯片厂商的角度讲,一方面要考虑架构演进,让芯片集成度越来越高;同时要考虑到中国市场本身客户对性价比的要求。

Q:A1000L用单芯片替代多芯片,这是怎么做到的?是不是架构上做了一些优化?

单芯片替代多芯片的原因,一方面是在设计架构上有突破,可以把更多的功能集成在一颗芯片上。另外,先进的制程可以在面积和功耗可控的前提下,实现更多的功能。

未来电子电气架构演进很大程度依赖芯片演进。我们不是说把这些器件物理堆叠到一个盒子里,而是根据芯片功能的集成度越来越高,让复杂系统简化。

十年前,手机的每个功能是一颗颗单独的芯片,现在一颗芯片把所有的功能都覆盖了。自动驾驶芯片也是类似的发展过程。

Q:L2或L3级别的自动驾驶,所对应的平台算力或单芯片算力是怎样的?

仲鸣(黑芝麻智能系统架构高级经理):对于L2,以Mobileye 为标杆,比如旗下EyeQ3、EyeQ4,其算法只有几个T的需求。L2.5,意味着有变道、在监管条件下拨杆变道,算力需求可能达到了十几T。

如果说车企需求再进一步上升到了L2.9这样一个NOA,需要在结构化道路上进行自动上下匝道,或者从高速收费站开始到另一收费站结束,这样算力需求可能需要几十T算力。对于再复杂的城区道路,自动驾驶算力有可能从几十T上升到上百T的需求。

从目前车厂的需求来看,目前倾向于保守,但慢慢会从复杂的冗余系统,趋向于去进行成本和性能的均衡匹配。

Q:车企对行泊一体功能的需求点是怎样的?对于这项功能,Tier 1和车厂是怎样分工的?

仲鸣:对于行泊一体功能的使用,车厂有两个需求点。一是降本增效。通过“一个前向智能相机+环视泊车系统”的结构,倒逼一个单芯片、单一盒子去解决前向行泊一体。

二是增加功能。之前几乎大部分的前向智能摄像头都是Mobileye独占,车厂对功能开发、定制的参与度非常低。借着开发行泊一体功能的机会,车厂有机会去参与前向的工作,包括前向数据开发、前向算法设计、功能定制,与芯片供应商进行更深入地联系,这是车厂的诉求之一。

以泊车起家的Tier1,其全套算法能力仍然还在建设中。在这个过程中,车厂或许有一定程度参与,一些其他感知算法供应商或许也会参与。但在未来,Tier 1和车厂也存在对“谁来掌握感知算法和数据”的博弈。随着NOA的应用,车厂很可能会在安全算法的开发中占据主导地位。

未来汽车日报

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