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| 本文作者： 黃華丹 | 2024-04-30 12:02 |
艙駕融合的概念已經(jīng)熱了許久。
一言以蔽之，“艙駕融合”就是將原來分開的智駕域和智艙域集成為一個(gè)域。
2月，蔚來宣布旗下2024款第二代平臺(tái)車型的電子電氣架構(gòu)將由域控架構(gòu)升級(jí)為中央計(jì)算平臺(tái)，其中智艙、智駕分離也將升級(jí)為艙駕融合。此前，零跑也已發(fā)布四葉草架構(gòu)，宣布將實(shí)現(xiàn)座艙域、智駕域、動(dòng)力域、車身域的四域合一。
但業(yè)內(nèi)人士表示，目前的艙駕融合還不是真正意義上的艙駕融合，“有的只是集成在一個(gè)盒子里，還是兩塊板子，有的是集成在一塊板上了，但芯片還是兩顆。”
行業(yè)真正要實(shí)現(xiàn)的，是用一顆芯片支持艙駕融合的能力，而這取決于芯片本身的成功量產(chǎn)。目前，除了英偉達(dá)Thor和高通Snapdragon Ride Flex，只有黑芝麻智能發(fā)布了跨域融合芯片產(chǎn)品。
2023年4月，武當(dāng)系列C1200發(fā)布。時(shí)隔一年，2024年4月北京車展上，C1200家族量產(chǎn)型號(hào)C1236和C1296實(shí)體芯片及方案演示現(xiàn)場(chǎng)首次展出。
其中，C1236主要針對(duì)單芯片高階智駕方案，可實(shí)現(xiàn)單芯片支持NOA行泊一體，C1296則可支持多域融合方案。
當(dāng)天，黑芝麻智能也宣布其與均聯(lián)智及(NESINEXT)達(dá)成戰(zhàn)略合作，雙方將共同打造基于C1200系列智能汽車跨域計(jì)算芯片平臺(tái)的艙駕一體完整軟件解決方案。作為國(guó)內(nèi)首款跨域融合芯片產(chǎn)品，C1200能否推動(dòng)跨域融合的普及應(yīng)用？
跨域融合是行業(yè)趨勢(shì)
在跨域融合的發(fā)展路徑上，行業(yè)基本遵循從One Box過渡到One Board，最后到One Chip的方向。One Chip即單顆芯片實(shí)現(xiàn)所有功能。
One Box是將原本的兩個(gè)域控集成為一個(gè)。One Board則是將智駕和智艙兩顆芯片集成在一塊板上，對(duì)主板的設(shè)計(jì)能力要求較高。目前蔚來的跨域方案就是One Board，將智駕芯片與座艙芯片集成在一塊板上。
無論是哪種集成，都意味著域控及傳感器等硬件的復(fù)用，并實(shí)現(xiàn)成本的降低。而高集成度也能降低線束用量，在降本的同時(shí)減輕整車重量。
在今天的市場(chǎng)環(huán)境下，跨域融合的降本前景顯然是吸引大部分車企入局的主要?jiǎng)恿Α?/p>
黑芝麻智能產(chǎn)品副總裁丁丁在與雷峰網(wǎng)《新智駕》的交流中表示，目前，智能化還主要集中在20萬元以上的車型，但隨著智駕體驗(yàn)在終端用戶的接受度增強(qiáng)，裝配率增加，智能化的需求就會(huì)下沉到10-15萬元級(jí)別的車型。此時(shí)，隨著功能邊界的清晰化，從芯片行業(yè)角度來看就需要做集成，才能推動(dòng)成本下降。
丁丁認(rèn)為，跨域融合、中央計(jì)算這個(gè)方向不會(huì)變。“市場(chǎng)需求推動(dòng)應(yīng)用下探，就會(huì)推動(dòng)技術(shù)端用更少的成本，更低的資源，更小的開銷去達(dá)到應(yīng)用的成熟。”
芯片集成是跨域融合的最終目標(biāo)。一顆芯片集成了此前自動(dòng)駕駛、智能座艙、車身控制和其他計(jì)算平臺(tái)的功能，可大大降低芯片升級(jí)本身帶來的成本。
而對(duì)車企來說，更高的集成度也意味著可以減少供應(yīng)商數(shù)量，從而降低供應(yīng)鏈管理成本。
在功能層面，跨域融合也能實(shí)現(xiàn)更好的算力分配。
以蔚來中央計(jì)算平臺(tái)ADAM為例，其跨域方案為兩顆芯片集成在同一塊電路板上。由于采用了中央計(jì)算，智駕芯片和座艙芯片可以實(shí)現(xiàn)共享調(diào)用，即對(duì)于車內(nèi)乘員識(shí)別，由于智駕芯片英偉達(dá)Orin更擅長(zhǎng)AI計(jì)算和圖像處理，中央計(jì)算平臺(tái)即可調(diào)用Orin來處理乘員識(shí)別任務(wù)，將座艙芯片的算力用于其他更適合的功能，從而提升任務(wù)運(yùn)行效率。
而當(dāng)兩顆芯片融合為一顆后，單顆芯片集成了CPU、GPU、NPU、DSP、ISP、MCU和數(shù)據(jù)交換等能力，可更快捷地實(shí)現(xiàn)靈活的調(diào)用，避免算力浪費(fèi)。
此外，跨域融合可以推動(dòng)整體軟件架構(gòu)更快捷便利地迭代，縮短開發(fā)時(shí)間的同時(shí)，為用戶提供更好的功能體驗(yàn)。
多家車企和Tier 1都在開發(fā)艙駕融合的方案。例如，博世在CES 2024上首發(fā)了跨域計(jì)算平臺(tái)，采用高通Snapdragon Ride Flex SoC芯片，可實(shí)現(xiàn)眾多智能座艙和智能駕駛功能。
而包括理想、極氪、哪吒和比亞迪等車企，則已確認(rèn)將在未來新車上使用英偉達(dá)Drive Thor芯片，預(yù)計(jì)2025年上市。
但英偉達(dá)Thor與高通Snapdragon 的最高算力達(dá)到2000TOPS，面向的市場(chǎng)相對(duì)更加高端。
而在真正對(duì)于降本有更高需求，且能夠起量的中端市場(chǎng)，目前黑芝麻智能的C1200系列是國(guó)內(nèi)首款專為單芯片實(shí)現(xiàn)跨域功能而設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。
有業(yè)內(nèi)人士曾向雷峰網(wǎng)(公眾號(hào)：雷峰網(wǎng))《新智駕》評(píng)價(jià)稱單記章對(duì)市場(chǎng)有著非常精準(zhǔn)的預(yù)判能力。從A1000到C1200，從行泊一體到艙駕一體，黑芝麻智能的整體產(chǎn)品布局都踩在了時(shí)間點(diǎn)上。
本屆北京車展上，高通也與多家合作企業(yè)共同發(fā)布了艙駕一體的方案。艙駕融合儼然已成為行業(yè)熱點(diǎn)。
跨域融合芯片開發(fā)，要邁過哪些坎？
但要真正做到艙駕融合并不容易。尤其在跨域芯片的開發(fā)中，需要解決很多問題。
有業(yè)內(nèi)人士向新智駕表示：“艙駕融合從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看方向肯定沒錯(cuò)，但短時(shí)間內(nèi)還有些困難。”
雖然行業(yè)熱度很高，但目前還沒有真正落地的One Chip方案。
王飛深度參與過芯片的設(shè)計(jì)，他向新智駕解釋稱，開發(fā)跨域芯片比單獨(dú)的智駕芯片復(fù)雜很多，除了基本的智駕功能，還需要增加娛樂、儀表顯示等能力，相當(dāng)于原來只有一個(gè)功能，現(xiàn)在要做三個(gè)功能，而且都得達(dá)到車規(guī)要求。
智能駕駛強(qiáng)調(diào)感知、規(guī)劃和決策，對(duì)NPU算力要求高，而座艙芯片需要處理大量圖像內(nèi)容，并運(yùn)行大型3D游戲等應(yīng)用，對(duì)GPU能力有更高的要求。跨域芯片就需要綜合考慮這些能力，對(duì)整體架構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。
此外，據(jù)資深車載芯片從業(yè)人員李明介紹，座艙芯片對(duì)資源的占用是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過程。如果只是開車聽個(gè)音樂，占用的資源很少。但如果同時(shí)還開啟了車機(jī)上的多個(gè)應(yīng)用，就會(huì)占用較多的資源。
智能駕駛則不同，它的邏輯是只有開啟和退出兩種狀態(tài)，一旦開啟就會(huì)大量占用資源。因此，智駕芯片追求的是穩(wěn)定性和確定性。
因此，要平衡不同域?qū)π酒牟煌枨螅谧隹缬蛉诤闲酒瑫r(shí)，還要考慮如何整合不同的架構(gòu)。
此外，座艙芯片和智駕芯片對(duì)安全等級(jí)的要求也不同。
座艙功能如果在使用中出現(xiàn)問題關(guān)系不大。黑屏最多就是不看片，不聽音樂，導(dǎo)航?jīng)]了用手機(jī)也行。但智駕功能如果在行駛中出錯(cuò)則可能威脅到生命。
因此，智駕芯片通常要求達(dá)到ASIL-D的功能安全等級(jí)，座艙則只需做到ASIL-B即可。
當(dāng)兩種功能集成到一塊芯片上后，還需要做好功能的隔離，來實(shí)現(xiàn)不同等級(jí)的安全。這也是艙駕融合芯片所需要面對(duì)的挑戰(zhàn)。
為此，黑芝麻智能為C1200家族研發(fā)了Extreme Speed Data Exchange Infrastructure(ESDE)，能夠隔離不同F(xiàn)uSa（功能安全）等級(jí)計(jì)算需要的數(shù)據(jù)管理，在滿足安全級(jí)別的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)跨域計(jì)算的不同計(jì)算類型和數(shù)據(jù)的隔離。同時(shí)，ESDE也能實(shí)現(xiàn)低延時(shí)地處理大流量數(shù)據(jù)，做到充分利用算力。
此外，將座艙芯片和智駕芯片集合成單芯片后，芯片規(guī)模也會(huì)急劇放大。
這一方面會(huì)導(dǎo)致功耗增加，同時(shí)，芯片出錯(cuò)的概率也會(huì)隨著芯片的復(fù)雜度提升而明顯增加。
因此，在量產(chǎn)階段，相較于單功能的芯片，跨域芯片還需要對(duì)良率有更好的把控。這就對(duì)芯片設(shè)計(jì)和制造又提出了更高的要求。
黑芝麻智能走在了前面
目前，黑芝麻智能C1200系列產(chǎn)品已經(jīng)完成流片后的完整測(cè)試，功能性能驗(yàn)證成功，成為國(guó)內(nèi)首款成功研發(fā)的跨域融合芯片產(chǎn)品。
有多家智駕公司向新智駕表示，已基于黑芝麻智能C1200系列開發(fā)跨域方案。
本次北京車展上亮相的C1236和C1296兩顆芯片均為7nm工藝制造，搭載Arm Cortex-A78AE車規(guī)級(jí)高性能CPU核和Mali-G78AE車規(guī)級(jí)高性能GPU核，并通過ISO 26262 ASIL-D Ready產(chǎn)品認(rèn)證。
在制造方面，兩顆芯片從芯片IP選型、架構(gòu)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)到封裝，全流程均采用了車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。
除了傳統(tǒng)的智駕和座艙功能，C1200系列的應(yīng)用范圍也很廣泛。單顆芯片可支持原本需要不同芯片的功能，包括電子后視鏡系統(tǒng)、行泊一體、整車計(jì)算、信息娛樂系統(tǒng)、智能大燈、艙內(nèi)感知系統(tǒng)等計(jì)算場(chǎng)景，對(duì)主機(jī)廠來說，將大大節(jié)約成本。
其中，C1296作為高集成度的車載跨域計(jì)算芯片，可低成本實(shí)現(xiàn)艙駕泊融合，同時(shí)靈活滿足復(fù)雜多變場(chǎng)景的需求。
C1236則集成了NOA域控的傳感器接入、算法加速、車載以太網(wǎng)和CAN總線的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、4K顯示等，可實(shí)現(xiàn)單芯片支持NOA級(jí)別行泊一體。
在核心技術(shù)上，黑芝麻智能持續(xù)升級(jí)優(yōu)化自主開發(fā)的DynamAI NPU，不僅可支持傳統(tǒng)CNN算法，還針對(duì)Transformer+BEV和大語言模型進(jìn)行了深度優(yōu)化，可大幅提升內(nèi)存效率和數(shù)據(jù)處理靈活性，降低DDR帶寬需求，同時(shí)支持非結(jié)構(gòu)化稀疏處理，增強(qiáng)向量運(yùn)算和自定義算子加速功能。
據(jù)黑芝麻智能官方表示，黑芝麻智能即將搭載A2000的第三代NPU能為今后很長(zhǎng)時(shí)間主流的各種高階自駕算法做硬件加速和高效適配，提升客戶開發(fā)便捷性并減少客戶對(duì)DDR的投入成本。
同時(shí)，黑芝麻智能也對(duì)與之配套的編譯器和工具鏈進(jìn)行了協(xié)同優(yōu)化，確保硬件性能得到最大的發(fā)揮。
其開發(fā)平臺(tái)和工具實(shí)現(xiàn)了家族化設(shè)計(jì)，一套SDK即可滿足各種場(chǎng)景需求，節(jié)省開發(fā)時(shí)間，降低后續(xù)的長(zhǎng)期維護(hù)代價(jià)。對(duì)客戶而言，這也無疑降低了開發(fā)難度和使用門檻。
嚴(yán)清所在的公司在用黑芝麻智能的芯片進(jìn)行開發(fā)，他認(rèn)為，“黑芝麻智能的設(shè)計(jì)架構(gòu)能有效解決客戶的需求，而且，他們的信息安全、功能安全和工具鏈也做得比較完善，整體協(xié)調(diào)性比較好。 ”
目前，黑芝麻智能C1200系列芯片已收獲一汽等車企定點(diǎn)，并與Nullmax、均聯(lián)智及等公司達(dá)成戰(zhàn)略合作，共同開發(fā)完整的軟硬件解決方案。
除了C1200系列，此次車展上，黑芝麻智能也透露其華山系列A2000家族將于今年正式問世。據(jù)悉，A2000將是一款高算力芯片，可支持高級(jí)別的自動(dòng)駕駛功能。
憑借華山和武當(dāng)系列兩條產(chǎn)品線，黑芝麻智能在未來的智能化市場(chǎng)已經(jīng)有了明確的布局。
丁丁表示，按照目前的發(fā)展，C1200預(yù)計(jì)將于2025年上車。
“跨域芯片的成熟窗口期應(yīng)該是在2026、2027年的樣子。首先我們認(rèn)為這是在做一件對(duì)的事，在推動(dòng)行業(yè)方面，也期望能起到一些正面的作用。希望我們這一步邁得早，邁的穩(wěn)，積累經(jīng)驗(yàn)，形成技術(shù)和商業(yè)上的優(yōu)勢(shì)。”
文中王飛、李明、嚴(yán)清均為化名
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