黑芝麻武钰：自动驾驶高性能AI芯片的平台化应用

2021年6月17日至19日，由中国汽车工业协会主办的第十一届中国汽车论坛在嘉定举行。站在新五年的起点上，本届论坛以“新起点、新战略格局——推动汽车产业高质量发展”为主题，设置“一次闭门峰会+一次会议论坛+两次中外论坛+12场主题论坛”，全方位汇聚政府领导、全球汽车企业领袖、汽车行业精英，共商汽车产业强市大计，落实国家提出的“二氧化碳排放峰值、碳中和”战略目标要求，助力打造。其中，黑芝麻智能科技(上海)有限公司产品总监武玉在6月19日下午举行的“汽车芯荒与中国对策”主题论坛上发表了主题演讲。以下为现场演讲:

大家好，我是演讲环节的最后一个。感谢留下来听我演讲的各位领导和专家。现在，汽车工业的发展正处于一个关键节点。从传统的汽车行业，逐渐发展到自动驾驶时代，未来将进入无人驾驶或者出行即服务时代。如今，汽车产业的核心技术包括高性能芯片、人工智能软件、电子电气架构创新、新能源汽车电池技术等。整车的电子电气架构也面临着很大的变化。车身上的线束分布、应用复杂、数据流量大，将推动汽车工厂不断优化电子电气架构，从传统的分布式架构逐步发展为功能域控制器。域控制器按功能分为网络连接、自动驾驶、驾驶舱、车身、底盘。但这不是终极状态。未来将在车身上进行多领域整合，合并成一个中央计算平台。随着ADAS域控制器向中央计算平台的演进，对芯片硬件的要求也在逐步提高。中央计算平台需要一个具有高计算能力、高可靠性、低延迟、大带宽、支持OTA升级和高精度神经网络的大型SOC芯片。我们公司黑芝麻是一家国内半导体初创公司，专注于制造汽车规格的自动驾驶芯片。我们的团队大部分来自芯片和汽车行业。一直以来，公司的理念都是从核心ip、芯片设计、车规等方面的要求，做出真正能与国外大芯片公司PK的多核异构SOC芯片。做一个大的芯片是非常困难的，需要异构的ip配置，芯片设计验证，多种OS的软件支持，中间密钥，非常复杂。对于汽车仪表芯片的安全设计和反复验证也非常重要。这里我想补充一点，消费级芯片量产后是不可能真正达到汽车法规要求的。需要在芯片设计过程中考虑车辆编码验证和安全性要求，使芯片真正符合车辆编码。在自动驾驶硬件系统中，黑芝麻芯片是一个图像处理和中央计算平台。前端可以适应不同的传感器和数据输入。芯片内置车辆规范级别的ISP，处理效果HDR可达140DB以上。内部的神经网络加速器可以做图像处理和感知，实现目标识别或者语义分割。已经量产的A1000芯片，AI算力40Top，多核异构架构，独立功能安全岛。该工艺是TSMC的16纳米FinFET。这是我们的产品路线图:在4月份的上海车展上，我们宣布了A1000pro。该芯片的AI计算能力为106Tops，16 nm工艺，功耗约25瓦。两个核心IP，NPU和ISP，是由黑芝麻开发的。A1000中的ISP可以处理12个摄像头，带宽为30Gbps。比如针对夜间光线较弱的环境，内部ISP可以对图像进行增亮、去噪、HDR等处理，提高图像质量。第二个IP是NPU，专门加速神经网络的卷积运算……在NPU中，我们配置了卷积运算、矩阵运算、一维非线性计算等几个模块，来完成各种神经网络的加速运算。为了让客户更灵活地使用NPU，我们提供了“山海”人工智能工具平台。客户在PC或GPU上训练过的神经网络，可以通过“山海”人工智能工具进行量化、切割和分析，生成的可执行代码和参数可以在A1000的芯片上运行，从而帮助我们的客户更快地做算法迭代或软件优化。对于芯片，黑芝麻智能一直认为车辆法规级别认证和功能安全认证非常重要。因为一个真正的汽车仪表芯片是消费类产品设计永远看不到的。我们从最初的产品设计过程就引入了车辆法规和功能安全开发的要求。我们给客户的是符合AEC-Q100 2级和ASIL ISO 26262-b的高可靠性大计算芯片，同时作为本土芯片公司，我们是非常开放的。我们和国外芯片公司的区别在于，我们立足本土市场，开放合作。我们愿意与国内软件厂商、操作系统提供商、Tier1和汽车制造商合作。最后，我播放一段场景视频，讲述我们的算法在光照变化条件下的结果，比如进出隧道，进出停车场，因为这个场景往往是最容易出现图像处理问题的角落情况。我的发言到此为止。谢谢你。2021年6月17日至19日，由中国汽车工业协会主办的第十一届中国汽车论坛在嘉定举行。站在新五年的起点上，本届论坛以“新起点、新战略格局——推动汽车产业高质量发展”为主题，设置“一次闭门峰会+一次会议论坛+两次中外论坛+12场主题论坛”，全方位汇聚政府领导、全球汽车企业领袖、汽车行业精英，共商汽车产业强市大计，落实国家提出的“二氧化碳排放峰值、碳中和”战略目标要求，助力打造。其中，黑芝麻智能科技(上海)有限公司产品总监武玉在6月19日下午举行的“汽车芯荒与中国对策”主题论坛上发表了主题演讲。以下为现场演讲:

大家好，我是演讲环节的最后一个。感谢留下来听我演讲的各位领导和专家。现在，汽车工业的发展正处于一个关键节点。从传统的汽车行业，逐渐发展到自动驾驶时代，未来将进入无人驾驶或者出行即服务时代。如今，汽车产业的核心技术包括高性能芯片、人工智能软件、电子电气架构创新、新能源汽车电池技术等。整车的电子电气架构也面临着很大的变化。车身上的线束分布、应用复杂、数据流量大，将推动汽车工厂不断优化电子电气架构，从传统的分布式架构逐步发展为功能域控制器。域控制器按功能分为网络连接、自动驾驶、驾驶舱、车身、底盘。但这不是终极状态。未来将在车身上进行多领域整合，合并成一个中央计算平台。随着ADAS域控制器向中央计算平台的演进，对芯片硬件的要求也在逐步提高。中央计算平台需要一个具有高计算能力、高可靠性、低延迟、大带宽、支持OTA升级和高精度神经网络的大型SOC芯片。我们公司黑芝麻是一家国内半导体初创公司，专注于制造汽车规格的自动驾驶芯片。我们的团队大部分来自芯片和汽车行业。一直以来，公司的理念都是从核心ip、芯片设计、车规等方面的要求，做出真正能与国外大芯片公司PK的多核异构SOC芯片。做一个大芯片很难，需要异构的ip配置，芯片设计……验证，软件支持各种OS和中间密钥，非常复杂。对于汽车仪表芯片的安全设计和反复验证也非常重要。这里我想补充一点，消费级芯片量产后是不可能真正达到汽车法规要求的。需要在芯片设计过程中考虑车辆编码验证和安全性要求，使芯片真正符合车辆编码。在自动驾驶硬件系统中，黑芝麻芯片是一个图像处理和中央计算平台。前端可以适应不同的传感器和数据输入。芯片内置车辆规范级别的ISP，处理效果HDR可达140DB以上。内部的神经网络加速器可以做图像处理和感知，实现目标识别或者语义分割。已经量产的A1000芯片，AI算力40Top，多核异构架构，独立功能安全岛。该工艺是TSMC的16纳米FinFET。这是我们的产品路线图:在4月份的上海车展上，我们宣布了A1000pro。该芯片的AI计算能力为106Tops，16 nm工艺，功耗约25瓦。两个核心IP，NPU和ISP，是由黑芝麻开发的。A1000中的ISP可以处理12个摄像头，带宽为30Gbps。比如针对夜间光线较弱的环境，内部ISP可以对图像进行增亮、去噪、HDR等处理，提高图像质量。第二个IP是NPU，专门加速神经网络的卷积运算。在NPU中，我们配置了卷积运算、矩阵运算、一维非线性计算等几个模块，来完成各种神经网络的加速运算。为了让客户更灵活地使用NPU，我们提供了“山海”人工智能工具平台。客户在PC或GPU上训练过的神经网络，可以通过“山海”人工智能工具进行量化、切割和分析，生成的可执行代码和参数可以在A1000的芯片上运行，从而帮助我们的客户更快地做算法迭代或软件优化。对于芯片，黑芝麻智能一直认为车辆法规级别认证和功能安全认证非常重要。因为一个真正的汽车仪表芯片是消费类产品设计永远看不到的。我们从最初的产品设计过程就引入了车辆法规和功能安全开发的要求。我们给客户的是符合AEC-Q100 2级和ASIL ISO 26262-b的高可靠性大计算芯片，同时作为本土芯片公司，我们是非常开放的。我们和国外芯片公司的区别在于，我们立足本土市场，开放合作。我们愿意与国内软件厂商、操作系统提供商、Tier1和汽车制造商合作。最后，我播放一段场景视频，讲述我们的算法在光照变化条件下的结果，比如进出隧道，进出停车场，因为这个场景往往是最容易出现图像处理问题的角落情况。我的发言到此为止。谢谢你。

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