國(guó)產(chǎn)智駕芯片的機(jī)會(huì)窗

由自動(dòng)駕駛催生出的汽車整車電氣架構(gòu)的更迭和變革正在為更多SoC和智能芯片廠商提供一個(gè)新的賽道，在這個(gè)領(lǐng)域的芯片玩家仍然以國(guó)外企業(yè)為主，包括英偉達(dá)、高通、英特爾、AMD等都在持續(xù)投資和較力中。這一賽道內(nèi)也涌現(xiàn)出越來越多的本土玩家，但目前更多集中在中低階算力的領(lǐng)域。從市占率的角度，國(guó)產(chǎn)智駕芯片和ADAS芯片的市場(chǎng)占有率都在逐步提高，為更多本土主機(jī)廠提供了多元化的選擇。

從市場(chǎng)趨勢(shì)看，行泊一體將成為主要的ADAS平臺(tái)，在2023、2024年仍然以高階智駕平臺(tái)為主，但從2025年、2026年開始，中低階算力平臺(tái)將會(huì)快速發(fā)展，這也是高端性能向中低端車型滲透的必然趨勢(shì)帶來的，也為國(guó)產(chǎn)智駕芯片企業(yè)提供了重要機(jī)會(huì)窗口。

雖然這個(gè)機(jī)會(huì)窗很大，但國(guó)產(chǎn)智駕芯片要面臨的挑戰(zhàn)同樣不少。

首先是芯片層面。包括PPA、內(nèi)存墻和可靠性這些依然是本土智駕芯片企業(yè)需要克服的難關(guān)。具體到PPA，伴隨智能駕駛功能的不斷升級(jí)，從目前主流的L2發(fā)展到未來的L3、L4，現(xiàn)有的工藝是不是仍能滿足性能需求將是個(gè)考驗(yàn)；在內(nèi)存墻方面，雖然我們看到后摩爾時(shí)代如超越摩爾等新的芯片設(shè)計(jì)范式出現(xiàn)，但內(nèi)存墻始終是高算力芯片性能評(píng)價(jià)中很關(guān)鍵的一個(gè)技術(shù)攻關(guān)點(diǎn)；最后，對(duì)車規(guī)芯片而言，可靠性的重要性毋庸置疑，這給芯片前端設(shè)計(jì)開提出了非常高的挑戰(zhàn)。

其次是軟件。近些年，軟件定義汽車這個(gè)概念被越來越多提及并得到業(yè)界的普遍認(rèn)同，也有越來越多的主機(jī)廠建設(shè)自己的軟件團(tuán)隊(duì)。從與芯片強(qiáng)相關(guān)的底層軟件層面，也需要考慮更多包括供應(yīng)鏈、操作系統(tǒng)和中間件這些系統(tǒng)性的支持和最終實(shí)現(xiàn)，這里面同樣也有安全性的問題。

此外還有標(biāo)準(zhǔn)。歐美國(guó)家作為傳統(tǒng)的汽車強(qiáng)國(guó)，一直以來主導(dǎo)汽車產(chǎn)業(yè)的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的制定。但在新興的智能駕駛領(lǐng)域，中國(guó)車企已經(jīng)快速崛起并形成了更強(qiáng)大的技術(shù)和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，如何在汽車智能化進(jìn)程中發(fā)揮我們的影響力和行業(yè)主導(dǎo)性，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)制定的積極參與是很重要的一種體現(xiàn)，近幾年我國(guó)確實(shí)也在加大投入，積極推動(dòng)組織和制定一系列的相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這一點(diǎn)對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)上下游的參與者都將是一個(gè)利好。

接下來，人工智能的發(fā)展也將是智駕芯片領(lǐng)域一個(gè)很大的加速劑和變量。尤其伴隨大模型的應(yīng)用和成熟，過去是CCN到現(xiàn)在的Transformer，這個(gè)迭代速度會(huì)不斷加快。國(guó)際企業(yè)因?yàn)樯宪嚭吐涞氐南劝l(fā)優(yōu)勢(shì)積累起來的大數(shù)據(jù)會(huì)讓后來者的競(jìng)爭(zhēng)差距拉的越來越大?？梢哉f留給后來者的時(shí)間窗口不會(huì)很長(zhǎng)。

最后是架構(gòu)。目前從傳統(tǒng)模塊化架構(gòu)向端到端大模型演進(jìn)被認(rèn)為是未來智駕的發(fā)展趨勢(shì)，但這個(gè)過程不會(huì)一蹴而就，在未來相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)，這兩種模式將并存。這也給相關(guān)芯片企業(yè)提出了極大的挑戰(zhàn)：首先要支持Transformer框架，對(duì)于數(shù)據(jù)量的提升，新算子的引入等等，包括對(duì)架構(gòu)的變動(dòng)，這些都會(huì)帶來挑戰(zhàn)；同時(shí)聚焦到AI引擎NPU的結(jié)構(gòu)，還要做一些特殊的設(shè)計(jì)，以匹配性能的提升，達(dá)到最高效的能力；此外還要考慮兼容性，在CNN和Transformer兩種架構(gòu)共存的情況下，如何做到兩者的兼容，同時(shí)還要確保PPA做到最優(yōu)，這些都是非常大的挑戰(zhàn)。

基于以上的機(jī)會(huì)和挑戰(zhàn)，可以說本土智駕芯片企業(yè)任重道遠(yuǎn)且有非常的緊迫感。能夠快速推出好用、易用、耐用的智駕芯片，且快速導(dǎo)入市場(chǎng)，在應(yīng)用快速迭代，是最大考驗(yàn)。

為旌科技有限公司運(yùn)營(yíng)副總裁趙敏俊

“我們?cè)?022年左右立項(xiàng)，開始設(shè)計(jì)為旌天權(quán)NPU，作為我們?cè)谥邱{芯片最核心的計(jì)算引擎，主打的是高靈活性、高效率、可擴(kuò)展性，我們通過兩百多個(gè)算力，固化到NPU里面，作為加速引擎，同時(shí)通過混合精度的量化模式，更好的提升Transformer的效率。”近日，在無錫舉辦的第十一屆汽車電子創(chuàng)新大會(huì)暨汽車電子應(yīng)用展（AEIF 2024）期間，智能芯片領(lǐng)域的初創(chuàng)企業(yè)為旌科技有限公司運(yùn)營(yíng)副總裁趙敏俊介紹，“跟競(jìng)品的比較，為旌天權(quán)NPU在傳統(tǒng)的CCN上大概實(shí)現(xiàn)1.5倍的性能提升，在SwinT上面整個(gè)性能比競(jìng)品要高6倍，在同級(jí)別產(chǎn)品中效率是非常高的，性能也是非常好的。同時(shí)支持可擴(kuò)展性，我們可以和合作伙伴一起定義算子，通過自定義算子的方式增加可擴(kuò)展性?！?/p>

在前面提到的幾大挑戰(zhàn)方面。針對(duì)軟件，“供應(yīng)鏈?zhǔn)呛诵牡呐c天權(quán)NPU搭配的最關(guān)鍵的部分，我們的工具鏈已經(jīng)成熟發(fā)布了，同時(shí)在跟一些合作伙伴真正應(yīng)用起來了，整體上打造了一個(gè)能夠讓客戶的工程師快速方便的落地、工程化的能力?！壁w敏俊如是說。

從內(nèi)存墻的角度，趙敏俊提到，“在這個(gè)問題上我們從源頭去思考，如何降低整個(gè)內(nèi)存墻的影響以及功耗，我們是通過四級(jí)的存儲(chǔ)架構(gòu)方式，把對(duì)DDA的訪問降下來，同時(shí)在芯片片內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生太大的面積占用，整體可以提升60%，以達(dá)到最優(yōu)的性能表現(xiàn)。”

同時(shí)，結(jié)合上面提到的AI計(jì)算引擎，以及在SoC系統(tǒng)層面的設(shè)計(jì)，“我們應(yīng)用在了去年年底發(fā)布的為旌御行系列芯片，主打高計(jì)算效率，支持端側(cè)的BEV+Transformer架構(gòu)，兼顧安全性和集成度，內(nèi)置了一個(gè)MCU，同時(shí)在功耗表現(xiàn)上實(shí)現(xiàn)全芯片低于10W，可以達(dá)到自然散熱的條件，以及低延時(shí)性能，整個(gè)端到端的出圖時(shí)間小于0.5秒，這是我們的優(yōu)點(diǎn)。御行芯片已經(jīng)通過相應(yīng)的車規(guī)認(rèn)證，能夠支撐行業(yè)應(yīng)用。”

“為旌科技的定位是聚焦在Tier2，我們的核心能力是做芯片，同時(shí)不斷尋找算法和整體應(yīng)用方案方面的合作伙伴，在國(guó)內(nèi)和Tier1域控制器的合作伙伴一起，打造最優(yōu)的解決方案，來服務(wù)主機(jī)廠，這是我們?cè)谛袠I(yè)內(nèi)堅(jiān)定的發(fā)展戰(zhàn)略。”趙敏俊最后強(qiáng)調(diào)。