芯片廠商作為底層“推進(jìn)器”，助力智駕方案快速規(guī)?；慨a(chǎn)落地

前言 目前，德賽西威、福瑞泰克、宏景智駕、禾多科技、大疆車(chē)載、知行科技、縱目科技、易航智能、智駕科技等二十幾家國(guó)產(chǎn)供應(yīng)商已經(jīng)宣布并推出了各自的行泊一體解決方案，并陸續(xù)拿到了相關(guān)主機(jī)廠的前裝量產(chǎn)定點(diǎn)項(xiàng)目。

是否搭載行泊一體方案已成為衡量各主機(jī)廠上市車(chē)型競(jìng)爭(zhēng)力的一項(xiàng)重要參考指標(biāo)。各大主機(jī)廠都在加快推進(jìn)行泊一體方案的規(guī)模化量產(chǎn)落地進(jìn)程，以期占據(jù)更多的主動(dòng)權(quán)。從2023年開(kāi)始，包括比亞迪、吉利、長(zhǎng)城、上汽、長(zhǎng)安、奇瑞等在內(nèi)的傳統(tǒng)主機(jī)廠也已經(jīng)或計(jì)劃開(kāi)始將行泊一體域控制器解決方案逐步擴(kuò)展應(yīng)用到后續(xù)的重點(diǎn)車(chē)型平臺(tái)中。

據(jù)工信部以及相關(guān)研究部門(mén)數(shù)據(jù)顯示，在產(chǎn)業(yè)規(guī)模方面，2022年中國(guó)市場(chǎng)搭載輔助駕駛系統(tǒng)的乘用車(chē)新車(chē)銷(xiāo)量達(dá)700萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)45.6%，市場(chǎng)滲透率提升至34.9%。

其中，2022年中國(guó)市場(chǎng)（不含進(jìn)出口）同時(shí)前裝標(biāo)配搭載行車(chē)+泊車(chē)功能的乘用車(chē)上險(xiǎn)量達(dá)到260萬(wàn)輛，前裝標(biāo)配搭載行泊一體域控制器的上險(xiǎn)量約為78萬(wàn)輛，占比達(dá)30%。

隨著主機(jī)廠加速推進(jìn)智駕功能的上車(chē)進(jìn)度，據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，2023年中國(guó)乘用車(chē)市場(chǎng)行泊一體域控方案交付量有望突破150萬(wàn)輛。

智能駕駛系統(tǒng)供應(yīng)商的產(chǎn)品戰(zhàn)略逐漸明朗

當(dāng)前，智能駕駛產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了以“規(guī)?；慨a(chǎn)”為核心的下一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)周期。

也就是說(shuō)，現(xiàn)在大家開(kāi)始把重點(diǎn)放在了主流的L1~L2/L2+市場(chǎng)。智能駕駛系統(tǒng)供應(yīng)商若要在此主流市場(chǎng)搶占盡可能多的市場(chǎng)份額，是否具備全棧自研的能力，是否能夠基于標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品平臺(tái)，給出多元化的產(chǎn)品方案是其核心競(jìng)爭(zhēng)力。

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)智能駕駛系統(tǒng)供應(yīng)商大都在走軟硬一體的技術(shù)路線，各自的產(chǎn)品戰(zhàn)略路線也逐漸趨向一致：ADAS前視一體機(jī)、輕量級(jí)行泊一體域控方案和高階行泊一體域控方案。

1.1 ADAS前視一體機(jī)

1）市場(chǎng)定位：主要用于實(shí)現(xiàn)L1~L2級(jí)別、行車(chē)場(chǎng)景下的輔助駕駛功能，比如FCW、AEB、ACC、LKA等?？芍С值?a target="_blank">傳感器方案為1V或1~5R1V，主要應(yīng)用于10~15萬(wàn)價(jià)格區(qū)間的中低端車(chē)型。

2）芯片方案：SoC + MCU

3）合作訴求：主機(jī)廠希望提供“交鑰匙”的解決方案，產(chǎn)品具有較高的性價(jià)比，并且能夠滿足E-NCAP 、C-NCAP 等法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求。

1.2 輕量級(jí)行泊一體方案

1）市場(chǎng)定位：主要用于實(shí)現(xiàn)L1~L2級(jí)別的駕駛輔助功能，即基本的行車(chē)ADAS功能+泊車(chē)AVM或APA等功能。功能應(yīng)用場(chǎng)景相對(duì)簡(jiǎn)單，系統(tǒng)對(duì)功能安全要求也相對(duì)較低。

可支持的傳感器方案為5R5V和5R6V，主要應(yīng)用在15~25萬(wàn)價(jià)格區(qū)間的中低端車(chē)型。此類行泊一體解決方案對(duì)成本的敏感度較高，比較注重性價(jià)比。

2）芯片方案：?jiǎn)蜸oC芯片方案和多SoC芯片方案

目前市場(chǎng)上常見(jiàn)芯片方案主要有：

單SoC芯片方案：?jiǎn)蜫3、單TDA4VM/單TDA4VH 、 單A1000L/A1000等。接下來(lái)，還會(huì)有安霸CV72AQ、芯馳V9P等芯片加入到單SoC芯片輕量級(jí)行泊一體方案的競(jìng)爭(zhēng)中去；

多SoC芯片方案：雙TDA4VM、雙J3、3*J3、J2/J3+TDA4VM等；

3）合作訴求：主機(jī)廠希望自己只做需求定義，剩下工作全部交給一個(gè)可靠的Tier1去完成。這樣有利于新產(chǎn)品和新功能的快速交付，增強(qiáng)車(chē)型在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。

主機(jī)廠比較看重Tier1的技術(shù)成熟度和穩(wěn)定性、成本管控能力和落地效率，因此，Tier1的競(jìng)爭(zhēng)力在于是否能夠在相對(duì)較短的周期內(nèi)幫助主機(jī)廠開(kāi)發(fā)出一款高性價(jià)比的產(chǎn)品。

某Tier1智駕負(fù)責(zé)人曾對(duì)外談到，“我們需要在客戶的目標(biāo)成本承受能力上來(lái)做到其想要的功能，這是核心邏輯。所以，這個(gè)市場(chǎng)比拼的是誰(shuí)能在有限的成本內(nèi)做到行業(yè)最好的體驗(yàn)，而不是不計(jì)成本的去做一些東西?！?/p>

1.3 高階行泊一體方案

1）市場(chǎng)定位：用于實(shí)現(xiàn)L2+及以上級(jí)別的高階智能駕駛功能，比如行車(chē)中的高速/城區(qū)NOA及泊車(chē)中的HVP或AVP等功能。功能應(yīng)用場(chǎng)景比較復(fù)雜，系統(tǒng)對(duì)功能安全要求也比較高。

可支持的傳感器方案為 5R/10V+/1~3L，主要搭載于25萬(wàn)以上的中高端車(chē)型，成本方面承受度相對(duì)較好。它的定位是作為高端和科技感的產(chǎn)品，是主機(jī)廠的技術(shù)高點(diǎn)和品牌宣傳亮點(diǎn)。

2）芯片方案：?jiǎn)蜸oC芯片方案和多SoC芯片方案

目前市場(chǎng)上已經(jīng)量產(chǎn)或者規(guī)劃中的芯片方案主要有：

單SoC芯片方案：?jiǎn)蜫5、單Orin/單OrinX 、單A1000pro 、單CV3-AD等；

多SoC芯片方案：雙J5、雙Orin/單OrinX 、2*SA8540P+SA9000P等；

3）合作訴求：主機(jī)廠都希望能夠全棧自研。實(shí)力比較強(qiáng)的主機(jī)廠會(huì)直接選擇和芯片廠商合作，由芯片廠商提供芯片及相關(guān)工具鏈，硬件集成工作外包，自己做整個(gè)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、中間件以及上層應(yīng)用算法開(kāi)發(fā)。

雖然，實(shí)力弱一些的主機(jī)廠沒(méi)有能力去搞全棧自研，但也希望能夠盡可能深入地參與進(jìn)來(lái)。對(duì)于不擅長(zhǎng)或搞不定的部分，他們會(huì)找產(chǎn)業(yè)鏈上的合作伙伴尋求幫助，比如，自己負(fù)責(zé)部分上層應(yīng)用算法開(kāi)發(fā)，其余部分交給供應(yīng)商去完成。在供應(yīng)商選擇上，他們傾向于找在合作領(lǐng)域?qū)嵙Ρ容^強(qiáng)，并且合作心態(tài)也比較開(kāi)放的供應(yīng)商，能夠在合作中幫助他們一起成長(zhǎng)。

不同的細(xì)分市場(chǎng)，不同的芯片需求

2.1 ADAS前視一體機(jī) - 一個(gè)不可忽視的市場(chǎng)

隨著輕量級(jí)行泊一體方案的逐漸規(guī)?；涞?，ADAS前視一體機(jī)還有市場(chǎng)空間么？

多數(shù)業(yè)內(nèi)人士一致認(rèn)為：中短期內(nèi)，前視一體機(jī)的市場(chǎng)空間還很大?，F(xiàn)階段，行泊一體方案的滲透率還很低，但基礎(chǔ)泊車(chē)功能的滲透率已經(jīng)相對(duì)很高了。

據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2022年360全景環(huán)視功能在國(guó)內(nèi)乘用車(chē)市場(chǎng)的裝配率已經(jīng)達(dá)到30.87%，而行泊一體域控制器的裝配率還未達(dá)到10%。從車(chē)型價(jià)位區(qū)間的分布來(lái)看，10-15萬(wàn)價(jià)格區(qū)間的車(chē)型是全景環(huán)視或APA功能交付占比最高的市場(chǎng)區(qū)間。

對(duì)于這樣價(jià)位區(qū)間的車(chē)型，如果在改款換代車(chē)型上再加一個(gè)前視一體機(jī)，便可快速增加行車(chē)智駕功能體驗(yàn)。不少主機(jī)廠已經(jīng)把加裝前視ADAS功能作為中低端車(chē)型提升銷(xiāo)量的一個(gè)重要宣傳賣(mài)點(diǎn)。

那么，前視一體機(jī)對(duì)內(nèi)部集成的主控芯片有哪些要求呢？

前視一體機(jī)即攝像頭模組、控制單元ECU和算法被整合在一起?？刂茊卧狤CU主板上一般配置2 顆主控芯片，分別被稱之為“安全核”和“性能核”——“安全核”一般選用控制類的MCU芯片，負(fù)責(zé)車(chē)輛控制任務(wù)，對(duì)安全性要求高，需要達(dá)到ASIL-D等級(jí)，但對(duì)計(jì)算性能要求不高；“性能核” 一般選用計(jì)算類的AI芯片，需要承擔(dān)大量計(jì)算任務(wù)，但對(duì)功能安全要求相對(duì)不高。

前視一體機(jī)系統(tǒng)框圖（圖片來(lái)源：英恒官網(wǎng)）

其中，控制類MCU芯片，無(wú)論是技術(shù)還是市場(chǎng)應(yīng)用都已經(jīng)很成熟，便不做過(guò)多講述。這里重點(diǎn)聊一下，企業(yè)在做前視一體機(jī)的AI芯片（性能核）方案選擇時(shí)，會(huì)重點(diǎn)考慮的因素：

1）低成本

通常情況下，ADAS前視一體機(jī)的硬件和軟件深度耦合。對(duì)于主機(jī)廠而言，他們不太在乎供應(yīng)商到底用什么樣的芯片，主要看產(chǎn)品整體的性能和成本。而前視一體機(jī)的市場(chǎng)定位決定了其內(nèi)部使用的AI芯片對(duì)成本比較敏感。

安霸軟件研發(fā)高級(jí)總監(jiān)孫魯毅介紹說(shuō)：“安霸現(xiàn)有的CV22系列芯片適用于前視一體機(jī)，主打10~15萬(wàn)價(jià)格區(qū)間的主銷(xiāo)車(chē)型市場(chǎng)?；贑V22系列芯片打造的前視一體機(jī)，已經(jīng)在一汽紅旗、廣汽埃安、合眾等多個(gè)品牌車(chē)型上實(shí)現(xiàn)前裝量產(chǎn)應(yīng)用。同時(shí)，我們最近也推出了CV72AQ，擁有更高的AI算力和更強(qiáng)的CPU性能，支持更先進(jìn)算法，比如BEV, 可開(kāi)發(fā)基于8MP的1V1R或者1V純視覺(jué)等方案的前視一體機(jī)市場(chǎng)?！?/p>

2）低功耗

ADAS前視一體機(jī)的攝像頭模組和主板ECU集成在一起，布置在內(nèi)后視鏡的背面?？紤]到車(chē)內(nèi)的美觀以及安裝位置，一體機(jī)的外形尺寸也不能太大。這些因素便決定了它對(duì)芯片的功耗要求特別高，尤其是要保證高溫環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作的穩(wěn)定性。

低功耗不僅可以消除前視一體機(jī)在長(zhǎng)時(shí)間工作過(guò)程中由熱量累積所帶來(lái)的種種安全隱患，還可以簡(jiǎn)化散熱設(shè)計(jì)，有效降低電源成本，進(jìn)而節(jié)約整個(gè) BOM 成本?！跋啾扔谙到y(tǒng)功耗在5~6W的SoC芯片，核心系統(tǒng)功耗在2W左右的安霸CV系列SoC芯片的散熱方案設(shè)計(jì)就要簡(jiǎn)單很多，成本也會(huì)隨之降低。比如，前者需要在周?chē)惭b更多的金屬散熱片并且采用更大的外殼設(shè)計(jì)而導(dǎo)致成本增加?！卑舶詫O魯毅講到。

2.2 輕量級(jí)行泊一體 - 全時(shí)單SoC芯片或?qū)⒊蔀橹髁?/p>

總體而言，輕量級(jí)行泊一體解決方案大體可以劃分為：

全時(shí)運(yùn)行多SoC芯片方案

分時(shí)復(fù)用單SoC方案

全時(shí)運(yùn)行單SoC芯片方案

對(duì)于輕量級(jí)行泊一體域控，目前已經(jīng)量產(chǎn)的方案大多是全時(shí)運(yùn)行多SoC芯片方案或需要分時(shí)復(fù)用的單SoC芯片方案；

對(duì)于多SoC芯片方案，每個(gè)SoC芯片需要適配獨(dú)立的DDR存儲(chǔ)器、PMIC電源管理模塊等配套部件，并且SoC芯片之間還需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或者PCIE等方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，這在一定程度上增加了功耗和系統(tǒng)復(fù)雜度。同時(shí)，后期的維護(hù)成本以及整個(gè)系統(tǒng)的BOM成本也會(huì)隨之增加。

另外，如果還不是統(tǒng)一采用同一家廠商的芯片，而是兩家甚至三家，那么Tier1的開(kāi)發(fā)工作量會(huì)增加很多，需要開(kāi)發(fā)人員同時(shí)去研究和開(kāi)發(fā)不同家的芯片，一旦兩邊出現(xiàn)不一致的情況還需要花費(fèi)較大的精力去“對(duì)齊”。后期還要考慮兩邊升級(jí)的情況以及長(zhǎng)期的供應(yīng)鏈維護(hù)。

正因?yàn)樯鲜龅囊恍﹩?wèn)題，單SoC芯片的域控方案正在逐漸替代多SoC芯片方案，成為市場(chǎng)主流。不過(guò)，單SoC芯片輕量級(jí)行泊一體方案也存在分時(shí)復(fù)用和全時(shí)運(yùn)行的區(qū)別。

在一些輕量級(jí)行泊一體域控方案中，由于主控SoC芯片本身性能的局限性，比如CPU算力或者AI算力不足，無(wú)法同時(shí)調(diào)用和處理行車(chē)和泊車(chē)全部傳感器的數(shù)據(jù)，便會(huì)采用分時(shí)復(fù)用的方式。

但是，分時(shí)復(fù)用的方案也會(huì)存在一些問(wèn)題，有一些功能無(wú)法實(shí)現(xiàn)或者體驗(yàn)不好。

在一些泊車(chē)場(chǎng)景下，比如要實(shí)現(xiàn)HPA或AVP泊車(chē)功能，在進(jìn)入停車(chē)場(chǎng)尋找車(chē)位的過(guò)程中，僅依靠泊車(chē)的環(huán)視攝像頭和超聲波雷達(dá)的感知是不夠的，需要使用行車(chē)的前視攝像頭或毫米波雷達(dá)來(lái)探測(cè)遠(yuǎn)距離目標(biāo)或微小物體，進(jìn)行提前避讓或繞行，解決緊急避障的問(wèn)題。

同樣，行車(chē)下的某些場(chǎng)景也需要利用泊車(chē)的傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行輔助支持。比如，相鄰車(chē)道車(chē)輛Cut in場(chǎng)景，在沒(méi)有側(cè)視攝像頭的情況下，需要利用環(huán)視攝像頭探測(cè)近距離切入車(chē)輛，來(lái)提高對(duì)后車(chē)切入預(yù)判的準(zhǔn)確性。

在這些場(chǎng)景下，需要行車(chē)和泊車(chē)的傳感器同時(shí)工作。全時(shí)行泊一體方案會(huì)有更好的功能體驗(yàn)。

據(jù)孫魯毅透露，如果用單SoC芯片去做全時(shí)運(yùn)行的行泊一體方案，并且支持5R5V或5R6V的傳感器配置，CPU的算力大概需要20KDMIPS左右，如果有硬件加速，CPU算力需求可相應(yīng)降低，AI有效算力大約需要十幾個(gè)TOPS。

對(duì)于全時(shí)運(yùn)行的行泊一體方案，用單SoC芯片替代多SoC芯片，所需要的不僅是更大的CPU算力和AI算力。在SoC芯片的架構(gòu)和設(shè)計(jì)方面，還需要：

預(yù)留足夠多的傳感器接口，支持足夠多的傳感器接入；

配置足夠容量的各類存儲(chǔ)器和足夠大的內(nèi)存帶寬，保證數(shù)據(jù)的傳輸和計(jì)算效率。

CV72AQ內(nèi)置2顆ARM Cortex-A76 CPU內(nèi)核，CPU算力為20KDMIPS，AI等效算力達(dá)24TOPS，可很好地支持單SoC芯片5V5R/6V5R全時(shí)運(yùn)行的行泊一體方案。

CV72AQ芯片框架圖

CV72AQ集成第三代CVflow AI加速引擎，高效支持多種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行；可以支持最高8MP90（720MP/s）的圖像處理和同步視頻編碼；同時(shí)，集成了新一代ISP，在極低光照下亦能提供出色的高清圖像。

“ 安霸新一代ISP支持多路攝像頭的控制和曝光同步，也可以對(duì)多路圖像輸入進(jìn)行獨(dú)立ISP處理。我們?cè)诓煌I(lǐng)域市場(chǎng)應(yīng)用中積累下來(lái)大量圖像處理經(jīng)驗(yàn)，如HDR算法，自動(dòng)曝光控制等，如今在汽車(chē)市場(chǎng)應(yīng)用中確立了比較明顯的優(yōu)勢(shì)。

“ 另外，我們國(guó)內(nèi)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)可以幫助客戶做深度圖像優(yōu)化，比如，由于攝像頭類型不同，ISP需要分別針對(duì)泊車(chē)魚(yú)眼攝像頭和行車(chē)前視攝像頭根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試進(jìn)行參數(shù)調(diào)節(jié)，來(lái)達(dá)到最佳性能。另外，如果從鏡頭進(jìn)來(lái)的帶有畸變的圖像直接喂給客戶的AI算法后，可能對(duì)算法準(zhǔn)確度會(huì)產(chǎn)生影響，因此，安霸CV芯片還可以通過(guò)ISP對(duì)圖像進(jìn)行畸變矯正。”安霸中國(guó)區(qū)總經(jīng)理馮羽濤介紹說(shuō)。

2.3 高階行泊一體 - 多SoC 芯片方案還會(huì)繼續(xù)存在么？

從今年開(kāi)始，對(duì)于高階行泊一體市場(chǎng)，單SoC芯片方案的市場(chǎng)呼聲也越來(lái)越大。在以前，高階行泊一體方案對(duì)于成本的敏感度其實(shí)并不高。但是，隨著車(chē)市“價(jià)格戰(zhàn)”持續(xù)壓力的影響下，即使是對(duì)于一些中高端車(chē)型，主機(jī)廠也不得不考慮降本。

對(duì)于大算力高階行泊一體域控制器，為什么早期最先出現(xiàn)的是多SoC芯片方案？經(jīng)調(diào)研分析，大致可能的原因如下：

1）早期，滿足性能需求且各方面性能比較均衡的SoC芯片比較少。

2）對(duì)高階智能駕駛方案理解還不透徹，到底需要多少算力，需要多少攝像頭，要不要上激光雷達(dá)，大家也不太清楚。那時(shí)尚處于“摸著石頭過(guò)河”的探索階段。

因此，出現(xiàn)了所謂的“算力預(yù)埋”。甚至，在那段時(shí)間，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上還掀起了算力的“軍備競(jìng)賽”，把“算力高”作為宣傳噱頭。

據(jù)有關(guān)業(yè)內(nèi)人士透露，即使現(xiàn)在，這些搭載雙Orin-X 芯片的車(chē)型，其實(shí)算力也沒(méi)有被充分使用完，可能也就用到了1.2~1.5個(gè)，余下的性能和算力用于后續(xù)算法的迭代。

如果這些車(chē)型改用單Orin-X芯片方案來(lái)實(shí)現(xiàn)，意味需要做算法裁剪，需要一定的開(kāi)發(fā)工作量。但迫于“降本”的壓力，對(duì)于大改款或者新開(kāi)發(fā)的車(chē)型平臺(tái)，主機(jī)廠還是會(huì)傾向于去重新開(kāi)發(fā)單SoC芯片方案。

不少業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，若要支持單SoC芯片高階行泊一體方案，該芯片的CPU算力至少需要150KDMIPS，AI算力至少需要100TOPS。因?yàn)榇朔桨感枰С纸尤敫嗦?、更高分辨率的攝像頭，甚至還需增加4D毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)等感知傳感器，并且運(yùn)行的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型也要更大、更復(fù)雜，CPU算力和AI算力的需求相比于輕量級(jí)行泊一體方案都會(huì)呈現(xiàn)7~10倍的增長(zhǎng)。

安霸在2022年發(fā)布了CV3-AD-High 旗艦版芯片，內(nèi)置16顆ARM Cortex-A78AE CPU內(nèi)核，CPU算力為270KDMIPS，內(nèi)置6顆神經(jīng)矢量處理引擎 NVP 單元，以運(yùn)行Transformer網(wǎng)絡(luò)為例, 其AI等效算力達(dá)到業(yè)界已量產(chǎn)GPU旗艦域控芯片6倍的水平，能夠很好地支持大算力單SoC高階行泊一體方案。

“單顆CV3-AD芯片支持接入多達(dá)20顆攝像頭，并兼容毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)和超聲波雷達(dá)等多種類型傳感器。此外，CV3-AD芯片支持的單SoC芯片的高階行泊一體方案，可實(shí)現(xiàn)包括物體檢測(cè)、物體分類、畫(huà)面分割等深度融合的計(jì)算，以及規(guī)劃和控制等諸多功能。”馮羽濤表示。

單SoC芯片方案的選擇和實(shí)施取決于主機(jī)廠的需求、芯片的選型以及系統(tǒng)架構(gòu)方案的選擇等多方面的因素。并且，單SoC芯片方案也不一定是最優(yōu)解。

某Tier1智駕負(fù)責(zé)人曾對(duì)外講道：“總體來(lái)說(shuō)，單SoC芯片行泊一體方案有利于優(yōu)化硬件成本和開(kāi)發(fā)成本。但域控制器硬件性能并不是越強(qiáng)越好，還是需要匹配具體功能、性能以及應(yīng)用場(chǎng)景。多SoC芯片方案雖然存在片間數(shù)據(jù)傳輸帶寬、通信延遲等問(wèn)題，但也可以通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)手段來(lái)優(yōu)化和解決?！?/p>

對(duì)于高階智能駕駛的解決方案，為了降本，國(guó)內(nèi)主機(jī)廠多數(shù)都會(huì)去考慮采用單SoC芯片方案，但是，也會(huì)有主機(jī)廠尤其是國(guó)外傳統(tǒng)主機(jī)廠可能選擇采用1大1?。ɑ蛘?主1副）的雙SoC芯片方案。

采用這樣的方案有兩個(gè)作用：當(dāng)主SoC芯片算力不夠用的時(shí)候，副SoC芯片可以用于補(bǔ)足性能。另外一種作用是用于功能冗余備份 —— 當(dāng)主SoC芯片工作失效的時(shí)候，副SoC芯片可以用于自動(dòng)執(zhí)行最小風(fēng)險(xiǎn)策略MRM，實(shí)現(xiàn)安全停車(chē)等操作。

”最理想的芯片選型方案是主副芯片都用同一家，比如主SoC芯片用安霸高規(guī)格的CV3-AD，副SoC芯片用低規(guī)格的CV3-AD，CV3-AD系列芯片硬件和軟件架構(gòu)相互兼容，在其中一款CV3-AD芯片里面做的開(kāi)發(fā)工作，如底層的驅(qū)動(dòng)、中間件以及上層的應(yīng)用算法，能夠更便捷、更高效地移植復(fù)用到另一款CV3-AD芯片上，從而減少開(kāi)發(fā)人員工作量，縮短開(kāi)發(fā)周期?！睂O魯毅介紹說(shuō)。

芯片廠商如何更好地去滿足不同細(xì)分領(lǐng)域的市場(chǎng)需求

進(jìn)入ADAS前視一體機(jī)、行泊一體市場(chǎng)進(jìn)行“廝殺”，芯片廠商之間比拼的是什么？反過(guò)來(lái)講，主機(jī)廠對(duì)芯片的需求到底是什么？對(duì)于不同細(xì)分領(lǐng)域的市場(chǎng)，主機(jī)廠的需求也會(huì)有所不同，那么，芯片廠商就需要按“需”而“供”。

總體來(lái)看，智駕產(chǎn)品市場(chǎng)已經(jīng)呈現(xiàn)出了多元化的需求，不同價(jià)格區(qū)間的車(chē)型需要不同的智駕解決方案，不同的智駕解決方案對(duì)芯片的性能、成本等要求也有所不同。

因此，芯片廠商是否具有適合不同細(xì)分市場(chǎng)需求的產(chǎn)品線規(guī)劃，以及芯片的可落地性如何，都將直接影響其芯片是否夠打入市場(chǎng)，并快速實(shí)現(xiàn)規(guī)?；慨a(chǎn)落地。

3.1 前期做好充分的市場(chǎng)需求調(diào)查，做好Roadmap規(guī)劃

現(xiàn)階段，芯片廠商在整個(gè)自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)鏈中的地位發(fā)生了顯著變化—— 他們從“幕后”走向“臺(tái)前，開(kāi)始直接和最下游的客戶——主機(jī)廠進(jìn)行“對(duì)話”。因此，它的“掌控權(quán)”在變大，既可以幫助Tier1拿項(xiàng)目，也可以直接和主機(jī)廠展開(kāi)深入合作。

孫魯毅說(shuō)：“我們逐漸體會(huì)到，需要跟主機(jī)廠進(jìn)行更好、更深入的溝通交流。只有這樣，芯片廠商才能更好地理解主機(jī)廠需要什么樣智能駕駛方案 —— 是需要單純的ADAS前視一體機(jī)，還是輕量級(jí)的行泊一體，亦或者是高階的行泊一體，打算配置什么樣的傳感器（多少顆攝像頭、多少顆毫米波雷達(dá)，多少顆激光雷達(dá)），是否用高精地圖；有什么樣的成本控制目標(biāo)；SOP的時(shí)間如何安排等等。只有充分了解主機(jī)廠的需求，找到雙方的‘切入點(diǎn)’，才能更快、更順利地展開(kāi)合作。”

對(duì)于前視一體機(jī)和輕量級(jí)行泊一體域控，主機(jī)廠通常不會(huì)考慮自研，大多會(huì)選擇外包給Tier1，因此，芯片廠商需要通過(guò)與Tier1以及算法公司密切合作來(lái)間接地幫助主機(jī)廠實(shí)現(xiàn)行量產(chǎn)項(xiàng)目的快速落地。

對(duì)于大算力行泊一體域控，主機(jī)廠比較重視，一般會(huì)選擇自研，因?yàn)樗求w現(xiàn)主機(jī)廠差異化和品牌力的重要部分。芯片廠商作為參與方需要直接與主機(jī)廠展開(kāi)密切合作 —— 為其提供芯片及相關(guān)配套工具鏈。

因此，芯片廠商只有充分做好前期市場(chǎng)調(diào)查，了解市場(chǎng)的需求，做好芯片產(chǎn)品的Roadmap規(guī)劃，才能更好地應(yīng)對(duì)主機(jī)廠在不同細(xì)分市場(chǎng)的產(chǎn)品需求。

某Tier1智駕域控系統(tǒng)負(fù)責(zé)人表示，他們前期在進(jìn)行智駕域控產(chǎn)品設(shè)計(jì)，做芯片選型的時(shí)候，除了考慮芯片本身的參數(shù)指標(biāo)和性能之外，還要看該芯片廠商是否有連續(xù)的Roadmap，也就是說(shuō)，是否有靈活的家族化芯片系列，能否PIN to PIN地在硬件平臺(tái)上升級(jí)，這關(guān)系到后續(xù)域控產(chǎn)品是否能順利地進(jìn)行迭代升級(jí)。

當(dāng)筆者問(wèn)到安霸在制定芯片Roadmap時(shí)，參考依據(jù)是什么的時(shí)候，孫魯毅回答道：“首先，要考慮市場(chǎng)需求，針對(duì)市場(chǎng)需求制定我們的計(jì)劃，然后按照計(jì)劃再把它細(xì)化成可行性的技術(shù)目標(biāo)，比如，CPU要達(dá)到多少DMIPS，AI算力要達(dá)到多少TOPS；周?chē)哦嗌賯€(gè)百兆或千兆的以太網(wǎng)接口，高清攝像頭接口需要多少個(gè)等等。

“其次，在芯片設(shè)計(jì)上加入前瞻性的考量。比如，我們盡可能在成本提高不明顯的時(shí)候，保持芯片功能和硬件設(shè)計(jì)的靈活性，后續(xù)可以通過(guò)AI工具鏈的升級(jí)，去支持一些新的網(wǎng)絡(luò)模型?！?/p>

因?yàn)樽詣?dòng)駕駛算法迭代比較快，一款芯片在設(shè)計(jì)的時(shí)候，如果沒(méi)有深入考慮到對(duì)未來(lái)可能會(huì)用到的一些算法的支持。那么，便會(huì)可能出現(xiàn)客戶用了這款芯片以后，過(guò)了兩年后，假如新的算法不支持，會(huì)給現(xiàn)有產(chǎn)品性能的迭代升級(jí)帶來(lái)困難。因此，如何做好對(duì)未來(lái)主流算法的預(yù)判和識(shí)別，進(jìn)而讓算法和軟件更好地指導(dǎo)芯片的硬件架構(gòu)設(shè)計(jì)，是芯片廠商必須要做好的基礎(chǔ)功課。

“安霸的芯片架構(gòu)屬于高度可編程的ASIC架構(gòu)，具備ASIC芯片的一些高效率、低功耗的特點(diǎn)，但是其視覺(jué)DSP具備一定可編程性，并且，AI引擎非常靈活。通俗一點(diǎn)理解，大家可以認(rèn)為芯片里邊有很多像樂(lè)高一樣的‘積木’單元，通過(guò)軟件配置，便可以把這些‘積木’單元組合成一些新的計(jì)算單元，進(jìn)而更好地去支持新的算法?！睂O魯毅補(bǔ)充說(shuō)道。

當(dāng)前，安霸的AI芯片的產(chǎn)品線非常豐富，基本可從低到高覆蓋智能駕駛領(lǐng)域的各種應(yīng)用。比如，針對(duì)前視一體機(jī)市場(chǎng)，既有主打低端市場(chǎng)的CV22AQ，又有主打中高端市場(chǎng)的CV72AQ；對(duì)于行泊一體市場(chǎng)，有主打輕量級(jí)行泊一體市場(chǎng)的CV72AQ和高階行泊一體市場(chǎng)的CV3-AD系列產(chǎn)品。

安霸中國(guó)區(qū)總經(jīng)理馮羽濤表示：“上海車(chē)展重點(diǎn)推出的CV72AQ代表了我們對(duì)輕量級(jí)行泊一體域控這個(gè)市場(chǎng)需求的理解?，F(xiàn)在市面的主流方案基本上是分時(shí)處理。基于CV72AQ的單SoC芯片方案可以做到真正的全時(shí)行泊一體，它既能提供充足的性能，整體成本又可以控制在非常合理的范圍?！?/p>

CV72AQ支持單SoC芯片全時(shí)行泊一體方案

單SoC芯片（CV72AQ）全時(shí)行泊一體方案，傳感器配置參考方案：

5V5R —— 1*前視8MP（30幀率）+ 4*環(huán)視3MP（30幀率）+ 5 * 毫米波雷達(dá)

6V5R —— 1*前視8MP（30幀率）+ 4*環(huán)視3MP（30幀率）+ 1* 后視2MP（30幀率）+ 5 * 毫米波雷達(dá)

另外，CV3-AD芯片為系列產(chǎn)品，2022年安霸發(fā)布了CV3-AD-High旗艦版本，今年又發(fā)布CV3-AD685，隨后還會(huì)陸續(xù)發(fā)布AD665和AD655等相關(guān)系列產(chǎn)品，覆蓋不同性能和成本區(qū)間，更好地滿足客戶的多樣化需求。

CV3-AD685芯片框架圖

“CV3-AD產(chǎn)品已經(jīng)很成熟，并且有不少生態(tài)合作伙伴在應(yīng)用，比如大陸集團(tuán)、博世都在CV3-AD上做了很多的評(píng)估和開(kāi)發(fā)工作。國(guó)內(nèi)我們官宣的合作伙伴主要是宏景智駕。他們?cè)诒緦密?chē)展上有基于CV3-AD計(jì)算平臺(tái)的展示。同時(shí)我們還跟很多Tier1和主機(jī)廠都在持續(xù)溝通和項(xiàng)目評(píng)估過(guò)程中?！瘪T羽濤介紹說(shuō)。

3.2 具備更好的可落地性

”從產(chǎn)品的角度來(lái)講，我們開(kāi)發(fā)域控進(jìn)行芯片選擇時(shí)，首要關(guān)心的是芯片的可落地性，這是我們的最高優(yōu)先級(jí)?！蹦砊ier1域控研發(fā)總監(jiān)曾對(duì)外坦白講到。

那么，芯片可落地性應(yīng)該從哪幾個(gè)方面去判斷呢？通常情況下，芯片的可落地性可以從芯片的質(zhì)量控制和供應(yīng)穩(wěn)定性、工具鏈的易用性以及芯片廠商的本土化服務(wù)能力三個(gè)層面去考察。

1）芯片的質(zhì)量控制和供應(yīng)穩(wěn)定性

通常來(lái)講，看一家芯片的可落地程度，首先要看其是否具有高標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量控制能力和穩(wěn)定的供應(yīng)鏈體系，這個(gè)是最基礎(chǔ)，也是最重要的考量指標(biāo)。

孫魯毅談到：“安霸具有高標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量控制和供應(yīng)穩(wěn)定性。比如，我們具備ISO9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證和汽車(chē)質(zhì)量管理體系IATF16949認(rèn)證。

“另外，安霸也具備豐富的芯片功能安全設(shè)計(jì)與量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，比如CV2FS芯片已經(jīng)獲得全芯片設(shè)計(jì)ASIL-C等級(jí) ，功能安全島ASIL-D等級(jí)，由EXIDA官方認(rèn)證，軟件也符合ISO26262要求。

“CV3-AD芯片也帶有ASIL-D功能安全島，整顆芯片可達(dá)到ASIL-B等級(jí)。另外，對(duì)于有功能安全需求的項(xiàng)目，安霸能夠提供完整功能安全文檔和設(shè)計(jì)?！?/p>

2）工具鏈的成熟度及易用性

目前業(yè)內(nèi)也形成了比較一致的看法：只有足夠開(kāi)放的芯片平臺(tái)以及經(jīng)過(guò)規(guī)模量產(chǎn)打磨、成熟完善的配套工具鏈，才可以真正意義上幫助Tier1及主機(jī)廠縮短開(kāi)發(fā)周期，進(jìn)而降低開(kāi)發(fā)與量產(chǎn)成本。

安霸總裁兼首席執(zhí)行官王奉民對(duì)這一觀點(diǎn)也表示贊同，并介紹說(shuō)“安霸的AI芯片早期最先是應(yīng)用在安防市場(chǎng)。在安防市場(chǎng)上，使用安霸芯片做的產(chǎn)品大概超過(guò)200項(xiàng)，芯片上面跑的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型大概有300-400種。

“這些神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型訓(xùn)練完以后，客戶會(huì)通過(guò)我們的CVflow工具鏈把這些神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化后再部署到芯片平臺(tái)上去跑，如果發(fā)現(xiàn)精確度還達(dá)不到，再重新去優(yōu)化，直到精確度達(dá)到要求為止。同時(shí)，我們的工具鏈也會(huì)在整個(gè)應(yīng)用閉環(huán)過(guò)程中不斷地進(jìn)行迭代優(yōu)化。通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)積累，我們已經(jīng)可以為客戶提供非常完整，并且成熟可靠的一套軟件工具鏈?！?/p>

業(yè)界甚至有一種說(shuō)法：“三分憑努力，七分靠工具”。也許有一些夸張的成分，但也在一定程度上說(shuō)明了芯片工具鏈的重要性。一個(gè)完整、易用、且成熟穩(wěn)定的工具鏈可以讓開(kāi)發(fā)人員在進(jìn)行算法移植時(shí)事半功倍。

“安霸 SDK 自帶的移植工具成熟完善。仿真，調(diào)試，分析諸多工具一應(yīng)俱全，面面俱到。整個(gè)算法移植過(guò)程可以做到全自動(dòng)化完成，實(shí)現(xiàn)從用戶算法模型導(dǎo)入，到稀疏化調(diào)優(yōu)、量化、編譯轉(zhuǎn)換，最后到上板執(zhí)行的整個(gè)過(guò)程。

同時(shí)，它支持 Caffe、Tensorflow、Pytorch、飛槳等業(yè)界流行的訓(xùn)練框架，完美兼容各種開(kāi)源網(wǎng)絡(luò)和客戶自有的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)?！卑舶陨钲诜止究偨?jīng)理劉清濤曾在一次論壇上對(duì)外談到。

關(guān)于芯片工具鏈的應(yīng)用，有一個(gè)令筆者感興趣的點(diǎn) —— 非結(jié)構(gòu)稀疏。筆者了解到市面上不少芯片其實(shí)并不支持非結(jié)構(gòu)稀疏或者經(jīng)過(guò)非結(jié)構(gòu)化稀疏后效果并不理想。

那么，到底是什么是非結(jié)構(gòu)稀疏，安霸的芯片和工具鏈?zhǔn)欠裰С址墙Y(jié)構(gòu)化稀疏呢？

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的非結(jié)構(gòu)化稀疏和再訓(xùn)練

安霸軟件研發(fā)高級(jí)總監(jiān)孫魯毅以上圖作為參考跟筆者進(jìn)行了耐心的講解。

通過(guò)上圖可以看到：首先，通過(guò)稀疏化工具對(duì)原始神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行稀疏化處理，處理之后，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)數(shù)并沒(méi)有減少，但是節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間的連接線減少了。兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間有連接線代表兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間要進(jìn)行信息傳輸。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在數(shù)學(xué)上的表示就是矩陣陣列。對(duì)于很多神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的矩陣陣列，中間會(huì)有很多0。稀疏化就是要想辦法把這些0的部分清掉，即所謂的矩陣清零。

在運(yùn)行AI運(yùn)算的時(shí)候，一般采用8 bit或者16bit定量化。例如，采用8 bit定量化以后，原先的數(shù)值最后都要被轉(zhuǎn)換成為0~255范圍之間的值。

因?yàn)閿?shù)值的分布不一定是均勻的，有可能原有網(wǎng)絡(luò)中會(huì)存在大量偏小的數(shù)據(jù)，在進(jìn)行8bit量化后，會(huì)出現(xiàn)一大半都是0的情況。這樣的矩陣在數(shù)學(xué)上叫做稀疏矩陣。零進(jìn)行乘加最終結(jié)果還是0，因此0參與計(jì)算是沒(méi)有效果的。稀疏化的意義就是對(duì)矩陣中為0的元素優(yōu)化，最大化地減少無(wú)意義的數(shù)據(jù)搬運(yùn)和計(jì)算。

孫魯毅講到：“網(wǎng)絡(luò)模型在放進(jìn)CVFlow進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，CVFlow會(huì)自動(dòng)跳過(guò)哪些0的計(jì)算，這樣便會(huì)減少一些不必要的數(shù)據(jù)搬運(yùn)。CVFlow支持非結(jié)構(gòu)化稀疏，即不管矩陣中的0是分散的，還是連續(xù)的，都可以進(jìn)行稀疏化操作。這種稀疏化對(duì)為0的位置不做要求，所以叫做‘非結(jié)構(gòu)化稀疏’，安霸CV芯片支持非結(jié)構(gòu)化稀疏網(wǎng)絡(luò)的高效運(yùn)行，經(jīng)過(guò)稀疏化的網(wǎng)絡(luò)可以獲得幾倍于原有網(wǎng)絡(luò)的推理速度，這一優(yōu)勢(shì)已在大量項(xiàng)目成功應(yīng)用。

非結(jié)構(gòu)化稀疏和客戶的網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練也可以有機(jī)地結(jié)合起來(lái)?！跋啾扔谠瓉?lái)的矩陣，經(jīng)過(guò)稀疏化后的矩陣在精準(zhǔn)度上肯定會(huì)存在一些誤差。但在合適的稀疏化比例下，這種損失非常小。

“ 參看上圖，在第四步，把稀疏后的網(wǎng)絡(luò)放到原來(lái)的訓(xùn)練集進(jìn)行再次訓(xùn)練，以提高網(wǎng)絡(luò)的精度。我們發(fā)現(xiàn)大部分網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)過(guò)重訓(xùn)練后，可以非常接近原先的精度。

“ 從2018年到現(xiàn)在，我們已經(jīng)做了5年的非結(jié)構(gòu)化稀疏的量產(chǎn)工作，中間服務(wù)過(guò)很多國(guó)內(nèi)和國(guó)外的大客戶，大量的項(xiàng)目量產(chǎn)幫助安霸積累了豐富的稀疏化應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)?！?/p>

3）本地化的服務(wù)能力

對(duì)于芯片廠商而言，幫助客戶實(shí)現(xiàn)智駕產(chǎn)品的快速落地，除了要為客戶提供好用的工具鏈之外，還要有能力為客戶提供良好的本地化服務(wù)。

安霸在中國(guó)有200多位員工，大部分從事核心技術(shù)開(kāi)發(fā)和對(duì)應(yīng)的技術(shù)支持工作，并且，核心成員擁有超過(guò)10年的芯片硬件、軟件開(kāi)發(fā)以及客戶支持經(jīng)驗(yàn)。

在業(yè)務(wù)上，上海團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)是底軟和SDK開(kāi)發(fā)、硬件參考設(shè)計(jì)、圖像算法開(kāi)發(fā)及調(diào)試、AI工具鏈開(kāi)發(fā)維護(hù)，中間件開(kāi)發(fā)等。

“我們專注于國(guó)內(nèi)汽車(chē)市場(chǎng)，客戶在開(kāi)發(fā)過(guò)程中即使遇到非常底層的問(wèn)題，無(wú)論是從硬件設(shè)計(jì)還是軟件開(kāi)發(fā)、圖像優(yōu)化、算法移植等方面，安霸都有專職團(tuán)隊(duì)在本地就可以快速解決。”安霸深圳分公司總經(jīng)理劉清濤曾對(duì)外表示。

結(jié)語(yǔ)

不管是輕量級(jí)行泊一體方案，還是大算力高階行泊一體方案，在硬件層面，會(huì)朝著通用化、平臺(tái)化的趨勢(shì)發(fā)展，并最終形成相對(duì)穩(wěn)定的硬件架構(gòu)方案和標(biāo)準(zhǔn)化的電路設(shè)計(jì)。

在軟件層面，會(huì)形成通用化的軟件架構(gòu)，具備較好的開(kāi)放性和穩(wěn)定性，而且能夠滿足較高的安全性需求，兼容不同級(jí)別自動(dòng)駕駛、不同芯片平臺(tái)，適應(yīng)主機(jī)廠不同細(xì)分市場(chǎng)車(chē)型的差異化需求。

但是，在域控制器內(nèi)部芯片方案的選擇上，短期內(nèi)不太可能統(tǒng)一。畢竟主機(jī)廠之間也要進(jìn)行差異化的競(jìng)爭(zhēng)，他們也希望市場(chǎng)上存在多樣化的芯片方案可供選擇，而不是被一兩家芯片廠商所壟斷，進(jìn)而失去作為“甲方”所應(yīng)有的選擇權(quán)和話語(yǔ)權(quán)。

盡管現(xiàn)在整個(gè)智能駕駛市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)很激烈，但隨著市場(chǎng)的逐漸成熟，大家會(huì)也將慢慢回歸理性。無(wú)論是產(chǎn)品還是技術(shù)，最終都還是要回歸到產(chǎn)品價(jià)值和用戶價(jià)值中去。

審核編輯 ：李倩