賽博武漢，八年鑄芯

芯片公司，要比車企看得更遠。[圖文:wuhan.izuiju.com]文丨王笑漁從黃鶴樓出發，沿着長江向南約 20 公里，有一片民營科技工業區。蘿蔔快跑的武漢運營總部，就坐落於此。起初，這裡只是一座座不起眼的鋼結構廠房，聚集了幾家新能源、機械製造企業。直到後來，這裡不斷地駛出無人駕駛出租車，並駛向武漢鬧市區的每一個角落。人們才意識到，武漢再一次踩在汽車行業變革的浪尖之上。在荊楚大地，從零到一的突破仍在發生。2024 年 8 月 8 月，“智能汽車 AI 芯片第一股” 黑芝麻智能正式登陸港交所，股票代碼爲 2533.HK。這是一家，土生土長的湖北企業。創始人單記章出生於湖北省黃梅縣，他和聯合創始人劉衛紅還是湖北黃岡高中校友。2016 年黑芝麻智能公司成立，而從 2021 年開始，其全球總部設在了武漢的東湖邊。如果說，合肥抓住了電動化轉型的浪潮，那麼武漢則是踩在了智能化普及的浪尖。與汽車製造不同的是，自動駕駛爲主的智能化賽道需要敢闖的勁、夠持久的耐心和能抱團的信任。但這也恰好是楚漢文化的底蘊和精神。【來源:wuhan.plonk.cn】賽博武漢，爲何破圈？從去年的點燃價格戰，到今年的蘿蔔快跑破圈，武漢已經逐漸摸清了新一輪汽車行業的遊戲規則。這也就是爲什麼，蘿蔔快跑在全國 11 個城市都開跑了，但最先破圈的卻是武漢的 “苕蘿蔔”。早期的自動駕駛商業化運營，都需要有安全員坐在主駕駛位上，一旦出現危險，安全員會第一時間接管。但帶來的問題是：一方面，事故責任界定不明確，政策遲遲不能放開；另一方面，無人駕駛的場景缺失，技術始終邁不上臺階。武漢先給自動駕駛開了 “綠燈”。2022 年 8 月，武漢發佈了自動駕駛全無人商業化試點政策，並向百度發放全國首批無人化示範運營資格，允許車內無安全員的自動駕駛車輛在社會道路上開展商業化服務。這也就意味着，在武漢路面上跑的蘿蔔快跑，可以說是車上沒有安全員的 “真無人駕駛” 了。當然，最早這些無人駕駛出租車，只在經開區跑，甚至連光谷都不能去。隨後進入 2024 年，運營的區域逐漸打通，訂單量也開始直線上升。這纔有了現在的運營體量。賽博武漢，成了江城的新外號。截至 2023 年底，武漢市全市累計開放測試道路里程已突破 3378.73 公里（單向里程），輻射面積約 3000 平方公里，觸達人口超 770 萬，開放里程和開放區域數量保持全國第一。但運營數據的背後，更值得關注的是，自動駕駛的完整產業鏈在武漢形成了聚集。自動駕駛技術，本來就是一個複雜的系統性問題，需要以系統性的方式去解題。從一顆 SoC（系統級芯片）到一套好用的智駕系統，中間需要跨越各種各樣的鴻溝。爲了加速自動駕駛的商業化進程，武漢悄悄把產業鏈上下游的企業都拉到了一起，用集羣的方式構建了一個技術 + 商業的閉環。在吉利旗下的領克 08 EM-P 上，智能駕駛部分就是 “武漢智造”。它採用的是億咖通的天穹 Pro 行泊一體智能駕駛平臺，搭載的兩顆華山 A1000 芯片，{出處:wuhan.eznzlife.com}來自於武漢青山區的黑芝麻智能；硬件集成製造則來自於經開區的武漢東峻汽車電子有限公司；負責前端軟件部分的億咖通，同樣也是總部位於武漢的企業。華山 A1000 芯片性能圖除了吉利，湖北的本土汽車製造商東風集團，也是黑芝麻智能的重要客戶。2022 年，東風對黑芝麻智能進行戰略投資。今年，東風旗下的東風奕派 eπ007 及東風奕派 eπ008，同樣也量產搭載了華山 A1000 芯片。如今，這顆 “武漢芯” 正在進入更多車企的採購名單。據招股書顯示，黑芝麻智能已與 49 多家汽車 OEM 及一級供貨商合作，如一汽集團、東風集團、江汽集團、億咖通科技、百度、博世、採埃孚等。拿到了 16 家汽車 OEM 及一級供貨商的意向訂單，有 23 款車型量產 SoC 產品。據 Frost Sullivan 數據，若按 2023 年車規級高算力 SoC 的出貨量計，黑芝麻智能是全球第三大供應商。這意味着，其已躋身自動駕駛 AI 芯片領域的第一梯隊。芯片，下半場的 “金鑰匙”2021 年，單記章的湖北老鄉雷軍，在決定下場造車之後的第一筆投資，給到了自動駕駛芯片領域的黑芝麻智能。投決會上，雷軍問了一個問題：“行業週期這麼長，你們如何生存下去並走到頭部？”單記章的回答是，團隊應把產品性能和成本控制做到極致。儘管在芯片需求高漲的大背景下，國內芯片公司有一定優勢，但仍然需要技術上的創新。他說，我們能將需要多顆芯片才能完成的功能，融合在一顆芯片上。一輛傳統的汽車，芯片數量約爲 500-600 顆。隨着電動化和智能化的普及，大部分車型普遍裝配了超過 1000 顆芯片。一輛需要支持高等級自動駕駛能力的汽車，需要的芯片數量就更多了【來源:wuhan.maigeen.com】 。通常，汽車芯片可分爲計算類，控制類，功率類[圖文:wuhan.huan-jing.com]，存儲類等等。其中，計算和控制類屬於數字芯片，對製程要求最高，而隨着智能駕駛的興起，對芯片算力的要求與日俱增，計算類芯片的算力也就成爲非常關鍵的指標。堆芯片、堆算力，對一家芯片企業來說固然是好事，出貨量越大越就能更好地盈利。但對消費者而言，需要承擔更高的購置成本，同時還可能面臨支出與體驗不對等的尷尬。單記章對成本這件事有些執念，他覺得要儘量用更少的芯片去解決問題，“我們的考慮是，如何用更小的成本、更小的面積讓它發揮出更好的性能。”以黑芝麻智能的 A1000 芯片爲例，其單顆算力達 58 TOPS (INT8) 。單看算力數值可能不高，但它卻是目前唯一能實現單芯片支持行泊一體域控制器的本土芯片平臺。這就意味着，原本分散的行車、泊車控制器能力合二爲一，減低硬件成本，提升開發效率。這顆芯片的定位很清晰，就是適配 L2+/L3 級別自動駕駛，旨在迎合當前智能駕駛普及的趨勢。再比如，C1200 系列芯片，主打多域融合和跨域計算，單芯片覆蓋智能車核心場景。其中包括本土首顆單芯片支持 NOA 的芯片平臺 C1236，以及行業首顆支持多域融合的芯片平臺 C1296。將芯片 “N 合一” 之後，原本分佈在多個域上的功能集成到同一個計算平臺上，其開發和迭代的效率自然也會更高。更重要的是，帶來了更低的成本。每一家企業，在自動駕駛上的解題思路都不同。就像今年很火的端到端，是一項下限很低、上限很高的技術，不同企業給出的解題思路不同。其實，芯片也有類似的規律，沒有標準答案，只能靠自己摸索。{出處:wuhan.taoduhome.com}如果將自動駕駛進行拆分，會有感知、規劃與決策、控制三個模塊【來源:wuhan.ynhmcits03.com】。靠感知 “看”，靠決策 “思考” 怎麼開車，靠控制模塊完成駕駛行爲。而黑芝麻智能在自動駕駛芯片上的切入點，是 “看” 和 “思考”。首先是 “看”。汽車的攝像頭，相當於自動駕駛的 “眼睛”。它和人眼一樣，在低光照、強弱光交替等場景下看不清。但好在攝像頭可以靠 ISP 算法自動調整曝光、去噪、白平衡校正等操作，使其能夠獲得對前方道路環境的完整感知。ISP，俗稱圖像信號處理，這是手機行業裡比較成熟的技術了，但它並不能直接拿到車上用。因爲，自動駕駛要求更低的延時，車端芯片的 ISP 需要毫秒級的高處理率和高傳輸率。另外，有些通用的 ISP 架構能滿足車端需求，但未必能兼容軟件的算法，和硬件的攝像頭。在圖像處理和視覺感知方面，單記章是專家。他本科畢業於清華大學無線電系，後來在 CMOS 圖像傳感器公司豪威工作了 20 年之久，把這家公司從初創公司幹到了全球圖像傳感器龍頭。單記章個人就擁有 100 多項相關專利。爲了讓汽車的 “眼睛” 看得更清楚。黑芝麻智能自研了車規級圖像處理核心 ISP--NeurallQ ISP，可支持超過 20 路高清相機接入。每秒處理 36 億像素以上，支持 4 曝光 150DB HDR，增加了對 RGB-IR 傳感器格式的支持。支持低光降噪（pyramid NR 或者 3DNR）、LED 閃爍抑制等高質量車規圖像處理要求，同時 ISP 子系統附加 CV 硬件加速器，可以對視頻進行畸變矯正，多層縮放，畫面裁剪等硬加速，適用於智能駕駛環視感知、前視感知、駕駛監控等應用場景。其次是 “思考”。黑芝麻智能自研了第三代 DynamIP NPU 新架構，專爲應對高階自動駕駛算法挑戰而設計。該架構不僅針對傳統 CNN 算法實現高效支持，還爲 Transformer+BEV 和大語言模型（LLM）提供深度定製的架構級優化。與此同時，與之配套的編譯器和工具鏈的協同優化，確保了硬件性能的最大化發揮。第三代 NPU 能爲今後很長時間主流的各種高階自駕算法做硬件加速和高效適配，提升客戶開發便捷性並減少客戶對 DDR（內存）的投入成本。在技術之上，單記章也重視量產上車。一枚芯片的上車過程，{出處:wuhan.zhlrm.net}非常需要底層軟件和算法的支持。然而，很多傳統車企在軟件能力上，弱於一些有互聯網公司背景的造車新勢力。爲更好的適配客戶生態，黑芝麻智能向客戶提供包括操作系統支持、瀚海-ADSP 軟件中間件、感知算法等在內的自動駕駛配套軟件，以支持客戶部署應用程序時進行定製。從今年初開始，黑芝麻智能敞開懷抱。比如，1 月的 CES 上，黑芝麻智能先後與 Nullmax、LeddarTech 合作，共同開發兼具高性能和高性價比的 ADAS 解決方案。對於主機廠和一級供應商來說，這樣一套的解決方案能夠縮短開發時間、降低系統成本，甚至還能滿足全球市場的使用場景。智能化進入下半場，芯片上車也只是開始。成本、性能和體驗，這樣一個魔鬼三角，會不斷地敲打着芯片公司、Tier 1 以及主機廠。而黑芝麻智能，則通過技術路線的選擇和自研 IP 的支撐，找到自己的路。機會，只留給準備好的人每一次遊戲規則的改變，都有座次躍升的機會。量產智駕系統最早是用高精地圖 + 激光雷達來實現城市 NOA，有些車企已經實現了量產，但覆蓋率一直上不去。引入了大模型之後，智駕系統對高精地圖的依賴大大降低。再到現在，端到端架構出現後，讓一些原本量產時間較晚、覆蓋率較低的車企，開始快速實現反超。作爲一家芯片公司，需要比車企更早地判斷趨勢、應對變局。一輛車的開發過程能壓縮到極致，但一顆芯片不能。單記章曾說過：“一款高算力芯片從測試到量產，至少需要兩年左右的時間。”單記章的研究生論文方向，是 AI 神經網絡——這也恰好是現在自動駕駛演化的推動力[圖文:wuhan.qixiaoyue.com]。更早感知到技術變革的單記章，在創業路上少走了些彎路。比如，A1000 芯片是 2018 年完成的定義，而那時候 BEV + Transformer 的概念還沒火起來，黑芝麻智能在幾年後量產的產品卻能做到兼容這些技術上車。有着硅谷創業基因的單記章，對技術投入有執念，他也更在乎人才的培養。“技術” 是黑芝麻智能的底色。截至 2023 年 12 月 31 日，黑芝麻智能的研發團隊由 950 名成員組成，其中約 58.0% 擁有碩士或以上學位。截至同日，研發團隊佔僱員總數的 86.7%。這次港交所上市，也是爲研發端注入資金。據黑芝麻智能的招股書顯示，公司擬將集資所得淨額中，約 80% 用於未來五年的研發。具體來看，約 30% 用於開發智能汽車車規級 SoC（系統級芯片）的研發團隊；約 25% 用於開發及升級公司的智能汽車軟件平臺；約 20% 用於爲智能汽車 SoC 及車規 IP 核的研發採購材料、流片服務及軟件；約 5% 用於開發自動駕駛解決方案，例如下一代 V2X（車聯網）邊緣計算解決方案及下一代商用車主動安全系統 Patronus。另外還有約 10% 用於提高公司的商業化能力；約 10% 用於營運資金及一般公司用途，尤其是採購 SoC 量產的存貨。黑芝麻智能上市儀式接下來在產品端，黑芝麻智能將會採用 “雙線並舉” 的策略。華山系列追求性能，算力達到 250+TOPS 的華山 A2000 SoC 目前處於架構設計及開發階段，預期於 2024 年推出，2025 年量產。而武當系列，則會迎合電子電氣架構架構的演化，爲艙駕一體提供技術底座。兩大產品矩陣的發展方向可以總結爲——“華山” 是擴展高度、“武當” 是擴充寬度。高度很容易理解， 但寬度需要更長的時間才能看到成效。從趨勢來看，智駕會變成智能汽車的標配，而能給用戶帶來差異化體驗的，就是座艙了。座艙的迭代會類似於現在的數碼產品，在 AI 的加持下，從 2D 交互變成 3D 和 4D。也就是我們所說的 “多模態交互”，一輛車從讀懂我們的按鍵，逐漸變爲看懂我們的表情。在這個進化過程中，需要整車電子電氣架構的打通，也需要在底層芯片進行高度集成。而武當系列，已經在這條路上穩步邁進，武當 C1200 家族已向潛在客戶提供武當 C1200 的原型，並正與知名汽車 OEM 洽談進一步合作。回到眼下，行業現狀是，價格戰和價值戰同時打響。消費者希望用更低的成本，來獲取更高的配置；而車企的競爭壓力激增，利潤空間被壓縮。在這種矛盾的背景下，一顆能頂多顆的芯片，呼之欲出。明年即將批量生產的武當 C1200 家族，不僅支持跨域整合能力，還能提供更復雜功能以支持集中度更強的電子電氣架構，通過這種方式來提升算力利用率及改善傳遞效益。說白了就是，一顆芯片，幹掉以往的好幾顆芯片。繼去年 3 月武漢率先發起的那場 “政企聯合購車補貼” 的價格戰之後，一場更大規模的智能化價格戰和價值戰，也許將從江城刮向整個汽車行業。題圖來源：unsplash