实力比肩特斯拉,黑芝麻智能全新FAD计算平台亮相北京车展
来源:汽车商业评论  (钱亚光)    20年9月30日 12:15

2020年是汽车智能化的元年,这句在业界久为流传的金句,在2020年的北京车展上得到了验证。

虽然和上届车展相比,搭载在量产车上最先进的自动驾驶技术仍停留L2+,但普及率大大提高了。不仅搭载L2的车型数量更多,而且功能也在不断扩展。例如蔚来在车展上发布NIO OS2.7.0版本,新增Navigate on Pilot(NOP)领航辅助功能。

这一轮汽车智能化革命,带来了汽车在结构上的剧变,越来越多的新功能都是新电子电气(E/E)架构来推动,而这些架构的规模和复杂性给汽车制造商带来了新的挑战,但同时也带来了新的机会,催生了规模达千亿美元级的智能驾驶芯片市场。



芯片厂商作为新一代电子电气架构的核心驱动力,让供应链关系发生了变化。汽车制造商由依靠Tier1提供解决方案,改为直接与Tier1的供应商——芯片设计厂商进行联合开发,再由Tier1集成到车上,从而直接参与从规划、选型到开发的全链条。

这种供应链关系的改变也给中国的芯片供应商带来了新的机遇。


黑芝麻智能科技CEO(左)和COO 刘卫红在北京车展展台


2020 北京车展,黑芝麻智能科技携自主研发的车规级芯片华山二号 A1000等一系列产品亮相本届车展,并面向全球市场发布基于A1000芯片打造的FAD(Full Autonomous Driving)全自动驾驶计算平台。

黑芝麻智能科技(上海)有限公司成立于 2016 年,由资深图像处理专家单记章以及汽车行业销售及管理专家刘卫红联手创办,主攻领域为嵌入式图像和计算机视觉,核心业务是提供基于图像处理、计算图像以及人工智能感知芯片计算平台,在图像处理、视觉算法、核心的IP还有芯片设计,产品应用方面都有丰富的经验。

2019 年 4 月,黑芝麻完成 B 轮融资,主要投资机构有北极光创投、君海创芯、上汽集团、SK 中国、招商局资本、芯动能等。

定位Tier 2



据黑芝麻智能科技CEO单记章介绍, 该公司定位于Tier 2或Tier 1.5。由于产业链的变化,主机厂现在希望去参与更多的创新,比如智能座舱、路径规划、域控制器等。黑芝麻定位在二级供应商,为主机厂提供一些解决方案,并会直接跟车厂深入地探讨这个方案,而不只是一个芯片。双方探讨完了,确定整体的方案之后,交给一级供应商来生产,所以黑芝麻智能的角色是在一级供应商后头,相当于起到赋能主机厂的作用。

目前黑芝麻智能科技对外合作模式基本上有三种:有的客户,像造车新势力希望除了芯片全部自己做,黑芝麻会只提供芯片;有的客户,希望做一些跟车端体验相关的部分,黑芝麻除了芯片还会提供感知算法;还有一类希望做低速送货车,黑芝麻会提供一套完整的方案给到他。


性能国际领先


华山二号 A1000芯片于2020 年 6 月发布,是黑芝麻的第二款车规级智能驾驶感知芯片。它采用台积电 16nm 制程工艺,内置了 8 颗 CPU 核心,包含 DSP 数字信号处理和硬件加速器,算力达到 40–70 TOPS,相应功耗为 8 W,能效比超过 6 TOPS/W。



它基于黑芝麻自研的多层异构性 TOA 架构打造,将黑芝麻核心的图像传感技术、图像视频压缩编码技术、计算机视觉处理技术以及深度学习技术有机结合在一起,支持市面上主流的自动驾驶传感器接入,集成了 PCIE 高速接口,还有车规级千兆以太网接口,便于开发者进行集成式开发。搭载该芯片的首款车型将在 2021 年底量产。

针对自动驾驶系统开发,业界普遍认为从 L2+ 辅助驾驶到 L4/L5 级自动驾驶的渐进式路线是最为可行的路径。这就要求相应的计算平台具备超强的可扩展性,支持系统开发的平滑演进,满足各级自动驾驶对于算力及功耗的差异化要求,提升主机厂等合作伙伴的开发效率。

据业界专业人士称, L2 级自动驾驶大概需要10 TOPS 左右的算力,L3 需要的算力为 30 –60 TOPS,L4所需算力要大于 250-500TOPS,而L5 需要的算力则至少为 1000 TOPS。

在已经面市的车载自动驾驶计算产品中,Mobileye EyeQ5 的算力为 24 TOPS 英伟达已经量产的 Xavier 为 30 TOPS,下一代Orin 的高算力版本 Orin X 为 200 TOPS;华为 MDC为48 - 160 TOPS;特斯拉 FSD 为144 TOPS 。



黑芝麻基于两颗华山二号 A1000芯片的级联方案打造的方案,算力可达70TOPS-140TOPS,具备感知、定位、传感器融合、路径规划以及车辆控制功能,可以满足包括TJP (Traffic Jam Pilot)、HWP(High Way Pilot)、CP(Car Park Pilot)等完整L2+/L3级智能驾驶场景的需求。

未来,黑芝麻智能科技还会提供四芯片组合的方案,算力将达到280TOPS,可支持L4级别的自动驾驶场景。按目前自动驾驶的发展趋势,黑芝麻智能科技的 FAD 平台算力在一段时期内可以保持相当高的竞争力。

据黑芝麻智能科技 COO刘卫红称,这么做的原因是现在自动驾驶领域不会像以前的传统车一样,以降低成本为主,而是车里面的芯片在一开始做的时候,就要尽量留够足够的算力,以备后续系统去升级。



除算力外,黑芝麻智能科技的 FAD 计算平台在算力利用率、功耗以及能效比等方面,也实现了对目前量产自动驾驶计算平台 Nvidia AGX Xavier 和特斯拉 FSD 的超越。



FAD 平台采用主流车规硬件接口标准,支持多路高清摄像头,支持激光雷达、毫米波雷达等多种传感器的接入,内置GNSS+IMU+RTK组合高精度定位模块,具有可靠性高、集成度高、功耗低、易布署等特点。

配合上层软件FAD SDK,FAD 平台具备丰富的API接口,黑芝麻还提供自研的自动神经网络优化工具、感知算法、AI工具链等,并可通过与各类传感器厂家、行业应用软件、算法等产业链生态伙伴的全方位合作,帮助生态伙伴快速构建多场景的智能驾驶解决方案。

在计算平台安全性方面,华山二号 A1000 芯片本身就进行了独立车规级安全岛设计,通过R-Lock 双冗余互锁架构与多重可靠性设计,提供全方位信息安全体系,支持硬件加密,满足ASIL B/D以及CC EAL5+ 的车规级安全认证要求。

据刘卫红透露,目前黑芝麻双芯片版的 FAD 计算平台目前已经拿到了上百台订单,搭载FAD的车型最快将在2021年底开始量产。


聚焦自动驾驶


单记章、刘红卫向记者介绍FAD 平台的情况


单记章告诉记者,随着智能化的进展,以后车里的电子电气架构会集中到座舱域、驾驶域、车身控制域、互联域等几大域。座舱域里边的主要是各种各样的显示,有VR、AR,现在基本上就是高通一统江湖,那不是黑芝麻芯片主攻的目标。

黑芝麻智能科技的研发精力会聚焦在驾驶域,如交通拥堵自动驾驶、高速公路自动驾驶以及自动泊车等。黑芝麻要做的是把外部环境和决策控制之间连接起来的纽带,通过计算平台,支持图像处理感知,输送感知图像交给下游做决策,从而形成L2+、L3,甚至L4的自动驾驶的计算方案。

“到2021年,黑芝麻会推出性能更高的A2000芯片A2000的解决方案会超过1000 TOPS,可能会比英伟达,比特斯拉的下一代都要强。” 单记章自豪地说。



目前,黑芝麻智能科技基于华山一号 A500 芯片,已与中国一汽、中科创达等业内头部公司达成深度战略合作,并向上汽集团交付了首批基于此芯片的融合感知高精度定位产品,而与上汽集团、比亚迪等国内头部车企针对 L2+ 和 L3 级别自动驾驶项目当前正在进行中。

本届车展上,基于黑芝麻智能科技核心感知算法打造的 DMS 驾驶员监控系统方案也在全球顶级供应商博世的展台展出。

单记章表示:“黑芝麻智能科技凭借在算法、核心IP、芯片已经汽车行业多年的积累,已经成为国内技术最领先的智能驾驶芯片企业,目前我们已经拿到多家车企的前装定点合同。基于华山二号A1000芯片的FAD平台的发布,能帮助车企大大加快不同级别智能驾驶产品量产的速度,推动智能驾驶在中国的发展。”

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