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黑芝麻谈“造芯”热潮:国产芯片的窗口期,到2025年

作者:

时间:1900/1/1 0:00:00

Tesla, BYD, sihao

头部图片来源:黑芝麻情报

作者|武笑羽

当智能驾驶成为一辆车的标配,车企对汽车级芯片的需求也呈几何级数增长。

在去年的广州车展上,比亚迪集团董事长兼总裁王传福曾表示,电动汽车对半导体的需求是传统汽车的5-10倍。在黑芝麻智能首席营销官杨雨欣的感觉中,一辆车的需求已经从“十几二十个MCU芯片”上升到“几十个”。

但除了中国,目前还没有计划扩大MCU所依赖的具有成熟工艺节点的车规生产线的生产。这导致核心短缺格局“在未来两三年内可能难以发生质的改变”。

在核心短缺的情况下,一些车企在加快解决供应链问题的同时,也开始走上了自研的道路,但这并不容易。

在杨雨欣看来,难点首先在于“造芯”的大量投入。从IP、人才、R&D成本等方面来看,车规芯片的投入远远高于消费级和工业级芯片。其次,周期长。从芯片本身的研发到客户认证,再到产品的开发,周期很长,需要企业有足够的资金储备和耐力。

据黑芝麻智能芯片产品专家艾瑞特介绍,黑芝麻智能华山二号A1000系列芯片从产品设计、贴膜流片、封测、车辆编码认证、搭建算法工具链,到功能安全认证、自动驾驶软件包开发完善,支撑行业生态,耗时三年多。

芯片十年稳定供货,保证芯片在十五年内不会有任何问题。因此,各种苛刻的条件决定了汽车芯片不仅需要经过严格的测试,还需要在设计、制造、封装等一系列环节经历漫长的认证过程。

比如现在汽车行业的芯片所追求的就是一百万个芯片的故障率为零。“这是一个非常严格的标准”。相比之下,消费级或工业级芯片对故障率的要求是几十万到零。

Tesla, BYD, sihao

未来汽车日报图片

为了保证芯片供应,越来越多的汽车厂商开始考虑国产替代芯片,本土芯片厂商迎来新的机遇。根据市场调研公司IC Insights的数据,国产芯片的市场份额不足5%,市场还是一片蓝海。

杨雨欣还记得,在这段时间里,他们密集地接到了大量的客户电话。“连汽车企业集团的领导都在亲自过问汽车计算芯片或者核心计算芯片的事情。”

然而留给国内芯片厂商的窗口期只有三年。

“在2025年上车非常重要,”杨雨欣解释道。这是因为车企在选择供应商后,需要很长时间来培养自己的供应商。当关键供应商已经有国内替代品时,他们替换另一家国内供应商的动机将呈几何级数下降。

今年5月,黑芝麻智能宣布成为姜奇集团自动驾驶平台芯片的战略合作伙伴。姜奇集团旗下四少品牌多款量产机型将搭载黑芝麻智能华山二号A1000系列芯片,首款机型将于近期发布。除了姜奇集团,更多搭载华山二号A1000系列芯片的机型也将陆续发布。

“如果能在2025年前上车,进入汽车厂商的供应链体系,未来会有很多机会。2025年如果上不了车,基本上几率很小。”杨雨欣说。

近日,在黑芝麻智能技术开放日上,黑芝麻智能的杨雨欣、CMO、产品副总裁丁丁、芯片产品专家艾瑞特、系统架构高级经理钟鸣接受了未来汽车日报等媒体的集体采访,分享了自动驾驶芯片的技术发展现状。

“2025年,本地芯片工厂将……有机会和国外厂商共享世界。"

问:目前本土芯片厂的份额不到5%。到2025年会达到多少?

杨雨欣:很难预测2025年国产芯片的份额。相信2025年关键领域国产芯片会开始批量出货,大概几十万片,有一个爬坡的过程。

我们乐观预测,2025年,在自动驾驶芯片市场,国内芯片厂商仍有机会与国外厂商分享市场份额。因为自驾的普及率还没有那么高,所以还在快速增长。

问:2025年是一个关键节点。黑芝麻如何从竞争对手手中抢占市场?

杨雨欣:最重要的是首先证明你们产品的成熟性和可靠性。汽车厂商为什么选择英伟达?因为他们真的别无选择。汽车厂不需要试错。如果他们错了,所有人都错了。国产芯片厂商现在需要向汽车厂商证明的是,国产芯片厂商也有被选择的空间,有影响未来技术走向的能力。在定义每一代产品和未来技术趋势的时候,英伟达的新产品团队不会去问中车厂,但是国内芯片厂商会和客户进行密切的技术沟通,在前期做出技术方向。这个其实很重要。

自动驾驶芯片市场还是一片蓝海。我们首先要把自己的产品做好,做成熟,而不是从别人手里抢市场。我们必须争夺新的市场。

问:你如何看待汽车公司的核心建设?自研芯片真的适合所有车企吗?什么样的车企适合自研芯片,需要满足什么条件?

杨雨欣:特斯拉是汽车公司开发自己芯片的好例子。由于缺乏合适的芯片平台,特斯拉开始自己研发,并请来硅谷最牛芯片之神吉姆·凯勒。在开发出第一代芯片平台后,吉姆·凯勒离职,特斯拉在FSD技术的开发中不断进化,证明了车企自研芯片的可行性。

2020年下半年开始,很多车企会认为行业领先的车企都研发出了自己的芯片,他们要跟上。但车厂此时选择自研芯片,是一个不小的挑战。

国内芯片公司已经积累了一定的量,汽车厂商需要和业内最专业的人竞争速度、资源、团队管理能力、产品定义能力。

汽车公司和手机公司不一样。三星和华为成功的部分原因是,几千万的手机出货量足以支撑一款芯片产品。但是车厂的交付量太小了。主机厂不管是卖一个芯片,还是卖一百万个芯片,前期上亿的投入都是不可或缺的。汽车厂商希望实现自研产品的差异化,但能否在投入成本和决心上坚持下来,我认为是一个挑战。

很多芯片至少有50%是通用的。我觉得在成熟芯片公司的基础上做差异化定制,实现车企需要的零部件的差异化,才是更划算的方向。

问:汽车芯片的缺口还会持续一段时间。会持续多久?目前的芯片价格是否在下跌?还是会继续涨?

杨雨欣:芯片差距可能需要2到3年的时间来缓解。芯片价格快速飙升的时代已经过去,但芯片成本短期内很难回落。

问:黑芝麻是小米投资的企业。未来有没有可能进入小米汽车的供应链?

杨雨欣:小米可能是我见过的投资和供应链合作紧密的公司,所以我们一直在密切沟通。

“要实现自动驾驶量产,不一定要靠计算能力。”

问:你认为计算能力比算法更重要,但智能量产黑芝麻的产品计算能力并不是市面上最高的。随着自动驾驶公司对计算能力的需求越来越大,已经跑在前面的英伟达和地平线将推出计算能力更高的芯片。黑芝麻智能的节奏是怎样的?什么会……是未来的布局?

杨雨欣:事实上,要实现自动驾驶真正大规模、高性价比的量产,并不一定需要这么高的计算能力。

我认为自动驾驶芯片技术的未来方向,一个是NVIDIA GPU架构,一个是Tesla、高通、Mobileye、华为走的ASIC技术路线。

GPU是一种通用架构,是一种适用于所有场景的统一软硬件架构。这也是大部分汽车厂商在自动驾驶行业发展之初选择英伟达的重要原因之一。在通用架构的基础上,车厂可以开发基于处理器的软件,操作更简单。

但随着行业的发展,企业需要实现的功能越来越多,还要考虑芯片功耗、性能和成本。这时,ASIC技术路线的优势逐渐体现出来。

ASIC技术路线是有限和开放的,芯片公司需要开发与驱动相关的主流网络、模型和运营商。在同等性能下,芯片面积更小,成本更低,功耗更低。基于这些因素,未来ASIC技术路线的潜力会更大。同时,选择ASIC路线并不意味着针对不同的型号开发不同的ASIC,或者进行不同的验证。由于不同车型需要实现的功能大致相同,且芯片仅限于开放车型和算子,因此算法的快速迭代不会影响芯片对上层功能的支持。

从本土芯片厂商的角度,一方面要考虑架构的演进,让芯片集成度越来越高;同时要考虑到中国市场客户对性价比的要求。

问:A 1000L用的是单芯片而不是多芯片。这是怎么做到的?架构上有没有一些优化?

单芯片之所以取代多芯片,一方面是因为设计架构上有了突破,可以在一个芯片上集成更多的功能。另外,先进的工艺可以在面积和功耗可控的前提下实现更多的功能。

电子和电气架构的未来发展很大程度上取决于芯片的发展。我们的意思并不是将这些设备物理地堆叠在一个盒子里,而是根据芯片功能的日益集成来简化复杂的系统。

10年前,手机的每一项功能都是一个独立的芯片,而现在一个芯片涵盖了所有功能。自动驾驶芯片也是类似的开发过程。

问:Q:L2或L3自动驾驶仪对应的平台算力或单芯片算力是多少?

钟鸣(黑芝麻智能系统架构高级经理):对于L2来说,以Mobileye为基准,比如它的EyeQ3和EyeQ4,它的算法只有几个T的要求。L2.5意味着在监管条件下变道变道,对计算能力的需求可能达到十几吨。

如果车企的需求进一步上升到L2.9这样的NOA,需要在结构化的道路上自动上下匝道,或者从一个高速收费站出发到另一个收费站,那么计算能力需求可能需要几十吨的计算能力。对于更复杂的城市道路,自动驾驶的计算能力可能会从几十吨上升到几百吨。

从目前车厂的需求来看,目前趋于保守,但会逐渐从复杂的冗余系统转向成本和性能的平衡匹配。

问:车企对一体化停车和停车功能的需求点是什么?对于这个职能,Tier 1和车厂是怎么分工的?

钟鸣:对于集成停车功能的使用,汽车厂有两个需求点。首先是降本增效。通过“一个前方智能摄像头+一个全景泊车系统”的架构,单芯片、单盒子强制解决前方泊车一体化。

二是增加功能。之前大部分正向智能摄像头都被Mobileye垄断,汽车厂商在功能开发和定制方面的参与度很低。以开发银行、停车一体化功能为契机,车厂有机会参与到正向工作中,包括正向数据开发、正向算法设计、功能定制,与芯片供应商进行更深层次的接触,这也是车厂的诉求之一。

以停车起家的Tier1,其全套算法能力还在建设中。在这个过程中,车厂可能会有一定程度的参与,其他一些感知算法供应商也可能会参与。但未来Tier 1和车厂还会有一场“谁掌握感知算法和数据”的博弈。随着NOA的应用,汽车制造商很可能在安全算法的开发中占据主导地位。

未来汽车日报

头部图片来源:黑芝麻情报

作者|武笑羽

当智能驾驶成为一辆车的标配,车企对汽车级芯片的需求也呈几何级数增长。

在去年的广州车展上,比亚迪集团董事长兼总裁王传福曾表示,电动汽车对半导体的需求是传统汽车的5-10倍。在黑芝麻智能首席营销官杨雨欣的感觉中,一辆车的需求已经从“十几二十个MCU芯片”上升到“几十个”。

但除了中国,目前还没有计划扩大MCU所依赖的具有成熟工艺节点的车规生产线的生产。这导致核心短缺格局“在未来两三年内可能难以发生质的改变”。

在核心短缺的情况下,一些车企在加快解决供应链问题的同时,也开始走上了自研的道路,但这并不容易。

在杨雨欣看来,难点首先在于“造芯”的大量投入。从知识产权、人才和R&D成本来看,汽车级芯片的投资远远高于消费级和工业级芯片……里亚尔级芯片。其次,周期长。从芯片本身的研发到客户认证,再到产品的开发,周期很长,需要企业有足够的资金储备和耐力。

据黑芝麻智能芯片产品专家艾瑞特介绍,黑芝麻智能华山二号A1000系列芯片从产品设计、贴膜流片、封测、车辆编码认证、搭建算法工具链,到功能安全认证、自动驾驶软件包开发完善,支撑行业生态,耗时三年多。

芯片十年稳定供货,保证芯片在十五年内不会有任何问题。因此,各种苛刻的条件决定了汽车芯片不仅需要经过严格的测试,还需要在设计、制造、封装等一系列环节经历漫长的认证过程。

比如现在汽车行业的芯片所追求的就是一百万个芯片的故障率为零。“这是一个非常严格的标准”。相比之下,消费级或工业级芯片对故障率的要求是几十万到零。

Tesla, BYD, sihao

未来汽车日报图片

为了保证芯片供应,越来越多的汽车厂商开始考虑国产替代芯片,本土芯片厂商迎来新的机遇。根据市场调研公司IC Insights的数据,国产芯片的市场份额不足5%,市场还是一片蓝海。

杨雨欣还记得,在这段时间里,他们密集地接到了大量的客户电话。“连汽车企业集团的领导都在亲自过问汽车计算芯片或者核心计算芯片的事情。”

然而留给国内芯片厂商的窗口期只有三年。

“在2025年上车非常重要,”杨雨欣解释道。这是因为车企在选择供应商后,需要很长时间来培养自己的供应商。当关键供应商已经有国内替代品时,他们替换另一家国内供应商的动机将呈几何级数下降。

今年5月,黑芝麻智能宣布成为姜奇集团自动驾驶平台芯片的战略合作伙伴。姜奇集团旗下四少品牌多款量产机型将搭载黑芝麻智能华山二号A1000系列芯片,首款机型将于近期发布。除了姜奇集团,更多搭载华山二号A1000系列芯片的机型也将陆续发布。

“如果能在2025年前上车,进入汽车厂商的供应链体系,未来会有很多机会。2025年如果上不了车,基本上几率很小。”杨雨欣说。

近日,在黑芝麻智能技术开放日上,黑芝麻智能的杨雨欣、CMO、产品副总裁丁丁、芯片产品专家艾瑞特、系统架构高级经理钟鸣接受了未来汽车日报等媒体的集体采访,分享了自动驾驶芯片的技术发展现状。

“2025年,本土芯片厂将有机会与国外厂商共享世界。”

问:目前本土芯片厂的份额不到5%。到2025年会达到多少?

杨雨欣:很难预测2025年国产芯片的份额。相信2025年关键领域国产芯片会开始批量出货,大概几十万片,有一个爬坡的过程。

我们乐观预测,2025年,在自动驾驶芯片市场,国内芯片厂商仍有机会与国外厂商分享市场份额。因为自驾的普及率还没有那么高,所以还在快速增长。

问:2025年是一个关键节点。黑芝麻如何从竞争对手手中抢占市场?

杨雨欣:最重要的是首先证明你们产品的成熟性和可靠性。汽车厂商为什么选择英伟达?因为他们真的别无选择。汽车厂不需要试错。如果他们错了,所有人都错了。国产芯片厂商现在需要向汽车厂商证明的是,国产芯片厂商也有被选择的空间,有影响未来技术走向的能力。在定义每一代产品和未来技术趋势时,NVIDIA的新产品团队将……l不是问中车厂,而是国内芯片厂商会和客户进行密切的技术沟通,前期做好技术方向。这个其实很重要。

自动驾驶芯片市场还是一片蓝海。我们首先要把自己的产品做好,做成熟,而不是从别人手里抢市场。我们必须争夺新的市场。

问:你如何看待汽车公司的核心建设?自研芯片真的适合所有车企吗?什么样的车企适合自研芯片,需要满足什么条件?

杨雨欣:特斯拉是汽车公司开发自己芯片的好例子。由于缺乏合适的芯片平台,特斯拉开始自己研发,并请来硅谷最牛芯片之神吉姆·凯勒。在开发出第一代芯片平台后,吉姆·凯勒离职,特斯拉在FSD技术的开发中不断进化,证明了车企自研芯片的可行性。

2020年下半年开始,很多车企会认为行业领先的车企都研发出了自己的芯片,他们要跟上。但车厂此时选择自研芯片,是一个不小的挑战。

国内芯片公司已经积累了一定的量,汽车厂商需要和业内最专业的人竞争速度、资源、团队管理能力、产品定义能力。

汽车公司和手机公司不一样。三星和华为成功的部分原因是,几千万的手机出货量足以支撑一款芯片产品。但是车厂的交付量太小了。主机厂不管是卖一个芯片,还是卖一百万个芯片,前期上亿的投入都是不可或缺的。汽车厂商希望实现自研产品的差异化,但能否在投入成本和决心上坚持下来,我认为是一个挑战。

很多芯片至少有50%是通用的。我觉得在成熟芯片公司的基础上做差异化定制,实现车企需要的零部件的差异化,才是更划算的方向。

问:汽车芯片的缺口还会持续一段时间。会持续多久?目前的芯片价格是否在下跌?还是会继续涨?

杨雨欣:芯片差距可能需要2到3年的时间来缓解。芯片价格快速飙升的时代已经过去,但芯片成本短期内很难回落。

问:黑芝麻是小米投资的企业。未来有没有可能进入小米汽车的供应链?

杨雨欣:小米可能是我见过的投资和供应链合作紧密的公司,所以我们一直在密切沟通。

“要实现自动驾驶量产,不一定要靠计算能力。”

问:你认为计算能力比算法更重要,但智能量产黑芝麻的产品计算能力并不是市面上最高的。随着自动驾驶公司对计算能力的需求越来越大,已经跑在前面的英伟达和地平线将推出计算能力更高的芯片。黑芝麻智能的节奏是怎样的?未来会有怎样的布局?

杨雨欣:事实上,要实现自动驾驶真正大规模、高性价比的量产,并不一定需要这么高的计算能力。

我认为自动驾驶芯片技术的未来方向,一个是NVIDIA GPU架构,一个是Tesla、高通、Mobileye、华为走的ASIC技术路线。

GPU是一种通用架构,是一种适用于所有场景的统一软硬件架构。这也是大部分汽车厂商在自动驾驶行业发展之初选择英伟达的重要原因之一。在通用架构的基础上,车厂可以开发基于处理器的软件,操作更简单。

但随着行业的发展,企业需要实现的功能越来越多,还要考虑芯片功耗、性能和成本。这时,ASIC技术路线的优势逐渐体现出来。

ASIC技术路线是有限和开放的,芯片公司需要开发与驱动相关的主流网络、模型和运营商。在同等性能下,芯片面积更小,成本更低,功耗更低。基于这些因素,ASIC技术路线的潜力将……未来更伟大。同时,选择ASIC路线并不意味着针对不同的型号开发不同的ASIC,或者进行不同的验证。由于不同车型需要实现的功能大致相同,且芯片仅限于开放车型和算子,因此算法的快速迭代不会影响芯片对上层功能的支持。

从本土芯片厂商的角度,一方面要考虑架构的演进,让芯片集成度越来越高;同时要考虑到中国市场客户对性价比的要求。

问:A 1000L用的是单芯片而不是多芯片。这是怎么做到的?架构上有没有一些优化?

单芯片之所以取代多芯片,一方面是因为设计架构上有了突破,可以在一个芯片上集成更多的功能。另外,先进的工艺可以在面积和功耗可控的前提下实现更多的功能。

电子和电气架构的未来发展很大程度上取决于芯片的发展。我们的意思并不是将这些设备物理地堆叠在一个盒子里,而是根据芯片功能的日益集成来简化复杂的系统。

10年前,手机的每一项功能都是一个独立的芯片,而现在一个芯片涵盖了所有功能。自动驾驶芯片也是类似的开发过程。

问:Q:L2或L3自动驾驶仪对应的平台算力或单芯片算力是多少?

钟鸣(黑芝麻智能系统架构高级经理):对于L2来说,以Mobileye为基准,比如它的EyeQ3和EyeQ4,它的算法只有几个T的要求。L2.5意味着在监管条件下变道变道,对计算能力的需求可能达到十几吨。

如果车企的需求进一步上升到L2.9这样的NOA,需要在结构化的道路上自动上下匝道,或者从一个高速收费站出发到另一个收费站,那么计算能力需求可能需要几十吨的计算能力。对于更复杂的城市道路,自动驾驶的计算能力可能会从几十吨上升到几百吨。

从目前车厂的需求来看,目前趋于保守,但会逐渐从复杂的冗余系统转向成本和性能的平衡匹配。

问:车企对一体化停车和停车功能的需求点是什么?对于这个职能,Tier 1和车厂是怎么分工的?

钟鸣:对于集成停车功能的使用,汽车厂有两个需求点。首先是降本增效。通过“一个前方智能摄像头+一个全景泊车系统”的架构,单芯片、单盒子强制解决前方泊车一体化。

二是增加功能。之前大部分正向智能摄像头都被Mobileye垄断,汽车厂商在功能开发和定制方面的参与度很低。以开发银行、停车一体化功能为契机,车厂有机会参与到正向工作中,包括正向数据开发、正向算法设计、功能定制,与芯片供应商进行更深层次的接触,这也是车厂的诉求之一。

以停车起家的Tier1,其全套算法能力还在建设中。在这个过程中,车厂可能会有一定程度的参与,其他一些感知算法供应商也可能会参与。但未来Tier 1和车厂还会有一场“谁掌握感知算法和数据”的博弈。随着NOA的应用,汽车制造商很可能在安全算法的开发中占据主导地位。

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