12月5日-6日,2024全球汽车芯片创新大会在无锡滨湖举办。本届大会以“芯智驱动,协力前行”为主题,由中国汽车工业协会主办,中国汽车工业经济技术信息研究所有限公司联合主办,共设置1场高层峰会、1场大会主旨论坛、3场平行专业论坛、1场定向交流会和1场车芯对接活动,围绕汽车芯片生态建设、市场环境分析、竞争合作及技术创新等方面展开分享和交流,凝聚发展经验和集体智慧,探索解决方案。其中,在12月6日下午举办的“专业论坛二:汽车舱驾融合和芯片生态应用发展论坛”上,黑芝麻智能科技有限公司产品管理总监周勇发表精彩演讲。以下内容为现场发言实录:
每次谈到汽车趋势,我就想起十年前汽车新四化这个概念,今天上午参加了主论坛我统计了一下,上午郭司长,竺董事长在内有六位嘉宾提到了电动化、智能化、网联化。这个概念的提出标志着汽车产业向着更安全、更智能、更绿色的方向发展,这是中国汽车产业转型的一个重要标志,也是全球汽车产业发展的必然趋势。刚才杨总提到了上个月中汽协主办,东风汽车集团承办了2024年新能源汽车1000万辆达成活动,这是一个非常具有历史意义的时刻,标志着中国新能源汽车持续引领全球汽车产业向下半场智能化方向持续迭代升级。
回顾过去五年,汽车电动化方面有了天翻地覆的变化、在智能化方面也有了很直观的变化,我相信在座汽车圈参与者都深有体会。今天借此机会分享一下我们作为芯片公司对汽车产业智能化发展现状的理解和感悟。
汽车智能化跟技术相关有两个部分,一个是自动驾驶,一个是智能座舱。自动驾驶早期就是雷达、摄像头在倒车预警和车道保持方面的应用。现在最热的场景是NOA,行业达成的共识是,NOA是中低阶智能驾驶向高阶智能驾驶跨越的必经之路。我们搜集了国内乘用车智能驾驶方案装配率的数据并做了一些分析,从这个分析来看,目前落地较多的是高速NOA,城市NOA刚起步,尽管行业对NOA都非常热衷,但现状看,NOA装配率并不高,说明消费者接受NOA需要一定的时间,也表明未来NOA市场空间非常大。从左图上的曲线看,L2+以上渗透率2023年是9.3%、我们判断今年肯定会超过10%,高速NOA预计今年会突破8%,城市NOA预计今年会突破3%,这是非常有积极意义的信号。我们推测未来3-5年复合增长率会有30-40%。一般来讲,渗透率低于10%是行业新技术的导入期;当渗透率突破10%之后,消费者广大群众会接受这个新技术,行业会进入快速增长期。现在自动驾驶正处在导入期到快速增长期变化的阶段,前景一片大好。
从智驾技术的演进趋势看,我们认为驱动其发展有三个重要因素:传感、算法、芯片。第1个传感,大家近期对算法算力聊的比较多,我们认为传感器3-5年会有一个大的技术变革,自动驾驶传感器发展已经停滞较长时间,我们欣喜的看到,毫米波雷达正在向4D发展,激光雷达向更高线束发展,这些都是支撑未来高阶自动驾驶落地典型传感器。第2个算法,从过去传统的CV到深度学习、Transformer和BEV,再到端到端大模型,算法创新变化是应用创新和体验提升真正的原动力。第3个芯片,所有这些技术变革如果没有硬件的依托,没有芯片推进,整体推进起来效率就不会那么高。芯片是承载算法推进的基石,算法有突破了,芯片才能跟得上。有了芯片和板级硬件支撑之后,数据驱动算法、芯片承载算法就能从原型到体验落地。
刚才提到智能驾驶跟技术相关有两部分,另一部分就是智能座舱。最近几年随着AI大模型的出现,我们看到给座舱体验带来了质的变化,座舱智能化有了新的交互方式,包括语音助手、影音娱乐、多屏切换和互动,我们算法专家和工程师团队在现有芯片上面花了很多时间把硬件上怎么支持大模型应用到智能座舱里面,并且和未来高阶自动驾驶进行融合和安全隔离。目前像3B,7B这种参数的大模型在现有芯片上已经做了移植,得到了非常好的技术可行性验证。
回顾历史,自动驾驶的算法也经历几次变革,从传统乐观CV方案到深度学习到BEV再到端到端,都已逐步落地。当然端到端的范围到底是多大?肯定是有一个循序渐进的过程,近期端到端算法落地,我们自己的判断,大概200T算力就已经够了。往后走基于多模态大模型会给后半场智能化带来质的变化,再往后走如果上到世界模型、做到终极智能化,无论从科研角度,还是实际应用角度,这里面还有很大的不确定性,还需要中汽协领导带领我们各行业领域专家共同探讨和共同探索
前面分享了对汽车智能化产业发展的观察,作为汽车圈的芯片公司,半导体产业一员,回顾过去百年历史,我们会发现半导体的创新贯穿了每次重大技术变革,是驱动各个阶段社会变化重要的推动力。本世纪开始2000年之后到现在可以称作是半导体发展的超越期,随着各种类型芯片在处理、存储、芯片方面性能的提升和半导体工艺制程的突破,很多传统行业受到推动和影响,很多新兴行业相继诞生。芯片处理器有很多细分技术,如CPU、GPU、NPU、DSP、ISP等,这几年发展最快的是NPU,AI算力增强了才能承载更好的算法和功能。随着技术进步、算力提高,芯片对信息处理的速度会超过人类大脑,芯片将从辅助人类变成帮助人类超越自我,所以说芯片是支撑汽车智能化很重要的一个因素。
回到汽车,二战之后,尤其是80年代开始,随着军工领域一些新技术的导入,半导体芯片才真正进入到汽车里面,汽车有了电子化。一开始涉及到的比较简单,比如ECU,随着过去十几年的发展,芯片处理器如MCU、车载计算类芯片陆续上车,推动了整车车载计算的发展。芯片处理器在汽车领域体现了重要价值,未来车载技术持续发展会支撑汽车产业快速发展到高阶自动驾驶,无人驾驶和飞行汽车阶段。
在车载芯片里面很重要的芯片种类就是车载计算类芯片,车载计算发展回头看主要有三个路径,第一个是舱内人机交互,最早就是收音机和CD机,仪表盘,发展到中控屏支持触摸,安卓和carplay,过去十几年座舱发生变化主要是芯片处理器发生很大的变化。第二个是车身底盘和控制域,最开始用一些MCU,现在发展是车载以太和小的控制节点,随着数据量上升就有了带有计算属性的车载网关、域控制器和CCU。第三个是辅助驾驶,从开始的倒车雷达到模拟摄像头后视、360度环视,背后是芯片处理器不断更新迭代,目前我们看到智能驾驶和智能座舱融合的变化,这也是今天下午的主题需要讨论的,我们判断车载计算的三条路径在不远的将来会融合为一体,成为中央计算模块CCM。
这里给黑芝麻智能打一个广告,黑芝麻智能是专注在车载应用方面的芯片公司,在车规级计算芯片耕耘了8年,目前员工超1000人,研发人员占比超过85%。我们定位是车规芯片供应商,做车载行业的Tier-2,为了让客户更好地、更快地把我们的芯片用起来,我们会在芯片之上把软件、算法、工具链做好,帮助Tier-1客户和主机厂快速产品化。
基于对汽车行业的理解,无论智驾还是智舱其智能化发展道路很清晰,所以我们的技术路线就是沿着车载计算智能化方向持续创新,从算法和芯片侧驱动智能化升级。面对未来5-10年市场变化,我们会积极布局更高算力、更高集成度、更强计算性能和更先进制造工艺的芯片。随着汽车智驾和智舱方案装配率的提高,我们会看到舱驾功能逐渐标准化,以前20万以上的智能化配置逐步下放到15-20万乃至10-15万的主流车型,因此我们的产品策略就是针对高端车型和主流车型推出不同规格的差异化解决方案,助力客户快速推出中高端车型和主流车型,满足不同消费者的需求。
当技术路线和算力边界这些清晰之后,如何让主流车型消费者也能享受到标准化、智能化的驾驶辅助和智能座舱?这对于从业者是一个新的考验,就是如何才能既保证用户体验上升,又能控制住芯片成本,域控成本,整机成本。面对新的考验,我们的工程师另外一个路线就是成本控制路线,原来汽车上是一个一个盒子,一个一个系统,通过智能化功能的标准化,把更多功能集成到一个单片上面,用一个域控、一套系统,既能保证带来和消费级性能同步的座舱平板化体验,又能给主机厂交付高性价比的主机方案。基于这样的逻辑,我们去年推出了跨域融合芯片C1200系列,把车身域的数据交换、智能座舱、智能驾驶整合在一颗单芯片上,这个可以说是我们一个开创性的实践。
我们做芯片是致力于两个创新,核心IP创新,SOC架构创新,循序渐进推进自研NPU,我们即将推出第三代自研NPU;还会自研ISP,而我们友商大多还是采用公板ISP。同样我们对SOC架构进行了颠覆性创新,针对数字底座、算力底座开发出ESDE架构,把更多标准化模块如实时控制的MCU、数据处理集成switch融合到单颗芯片上面,并且做到安全隔离和多核异构,满足不同场景下的功能要求,这两个创新承载了我们的技术演进和产品迭代的思考和逻辑。
基于刚才讲的我们的逻辑就有了自己的产品策略和规划,产品主要是两个系列(华山系列,武当系列),华山系列主要是在智驾上面持续迭代,提高我们自研IP的性能,武当系列是去年推出的,取名武当也是武当太极平衡万物,定位就是融合和跨域计算,我们做多功能融合的时候,不是说单点性能要做到最高、最顶尖,更多是怎样让这些预定好的功能和不同类型的计算都能在一颗芯片上完美的协同工作,并且还要把座舱和智驾做好分离,互不干扰,这就是武当系列所追求的平衡。
C1200系列是一个家族两个芯片,目前推出的量产型号是C1296和C1236。C1296针对的是主流汽车上需要用到的智能座舱,智能驾驶,也就是舱行泊合一;C1236是单芯片,目标是成为L2++级别单芯片最优方案。这两颗芯片里面,我们放入了很重要的功能单元Switch,我们把外面做的事情放到里面去做,不仅节省成本还提高了多功能融合时的数据流动效率。在芯片里面数据就像血液那样流动,如何把这个数据在这么复杂的芯片里面、不同的功能模块之间高速流转,需要对数据做一定的加速和高效处理,基于此我们把数据交付能力集成到芯片里,把车载低速信号和以太网高速信号都做了硬件上的加速处理。C1200系列这两颗芯片是去年底回片,现在开始推向市场,推向客户。这里有一个小视频,是我们基于C1200家族运行的BEV感知算法,同时从工具链角度推出了BEV(BEVFormer/BEVDet/FastBEV),这颗芯片内置万兆Switch做数据交换,集成的高性能CPU预留NOA复杂PnC资源,集成了16KDMIPS MCU提升实时车控算力。
这里再分享一下对NOA演进的理解,下一步行业发展我们判断有两个方向,一个是随着高速高架NOA更多的使用,推动NOA进入爆发期需要进一步提升性价比,在50T左右算力上优化传感器数量,从原来高精地图做到轻图做到无图,在体验不变情况下把性价比更高的NOA方案带给消费者。第二个是全城市场景的NOA,我们把它分为阶段1和2,阶段1是做好城市主干道,阶段2是做好城市毛细路,我们认为这两个阶段比前几年的历程要更复杂,更困难,因为城市场景有很多不确定性,这样的话,就要使用更高级的算法,所以我们明年会推出更大算力的A2000系列芯片,目标是支撑阶段2的复杂城市场景NOA实现。
最后介绍一下即将发布的最新一代高算力自动驾驶芯片A2000家族,这个集成了自研第三代NPU,对标行业主流产品有10倍左右效能提升,真正支撑复杂城市场景NOA全场景通识智驾,希望能与行业合作伙伴客户主机厂探讨合作,助力行业参与到智能化下半场向终局无人驾驶发展过程中。
这就是我今天的全部演讲内容,谢谢大家。
(注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅)