独角兽观察 | 黑芝麻智能：如何叩开国产车芯的新世界大门？-零壹智库Pro

独角兽观察 | 黑芝麻智能：如何叩开国产车芯的新世界大门？

所属专栏：独角兽观察

黑芝麻智能芯片算力在持续提升，能效比可媲美特斯拉等自动驾驶芯片巨头。

前言

在消费升级及产业数字化的推动下，新经济业态蓬勃发展，培育了众多高估值企业。2020年中国独角兽企业数量再创高峰，达到251家，总估值首次超过万亿美元。这些企业凭借高爆发、高成长及高创新的特性，成为下一代科技和产业变革的引领者。《独角兽观察》专题专注于挖掘独角兽&准独角兽企业背后的发展基点、商业模式和成长路径，开展案例研究，策划专题报告，每1-2周更新一次，每年不少于40份报告。

摘要

√ 黑芝麻智能通过自研的自动驾驶芯片，提供涵盖计算平台、大算力芯片、核心IP在内的端到端解决方案，赋予ADAS、自动驾驶、车路协同等的商业化落地，已与一汽、东风、博世、蔚来、上汽、比亚迪、亚太等汽车厂商在L2/3级ADAS和自动驾驶感知系统上开展了一系列商业合作。

√ 黑芝麻智能着力打造两大自研核心算法IP，构筑顶端核心竞争力，其发布的华山二号系列芯片，算力最高已达196TOPS，成为中国自动驾驶芯片的领跑者。

√ 以英伟达、高通、特斯拉等为代表的国外芯片厂商已占据自动驾驶芯片的半壁江山，国内芯片厂商在机遇与挑战之下纷纷破土而出，黑芝麻科技凭则借其高算力芯片、软硬件结合灵活等核心优势脱颖而出。

出品 | 零壹智库

作者 | 王冰倩编审 | 赵金龙

新冠疫情放大了全球汽车行业“缺芯”的窘境，给智能汽车供应链带来了巨大的挑战。AutoForecast Solutions数据显示，截止至12月9日，2021年全球因缺芯导致的汽车减产量已达1027.2万辆，其中中国汽车市场2021年减产量198.2万辆，占到全球的19.3%。除去疫情因素，汽车芯片自主研发不足、供应高度依赖国外、产业链发展滞后，是中国芯片长期以来所面临的核心问题。

工信部发文称，2021年新能源汽车销售352.1万辆，其中搭载组合辅助驾驶系统的乘用车新车市场占比达到20%，而2019年L2级辅助驾驶的渗透率仅为3.3%。自动驾驶的热潮正在一股股涌来，加上“缺芯”的困境，催生了汽车制造商对大算力、高性能芯片的迫切诉求。

在此背景之下，大批资本及企业纷纷加入“造芯”运动。作为国产芯片的领跑者之一，黑芝麻智能专注于研发大算力自动驾驶芯片，发布了华山系列2代4颗高性能自动驾驶芯片产品，形成了两大核心IP及FAD自动驾驶计算平台的端到端、全栈式自动驾驶解决方案。目前，黑芝麻智能已与一汽、东风、博世、蔚来、上汽、比亚迪、亚太等汽车厂商在L2/3级ADAS和自动驾驶感知系统上开展了一系列商业合作。

一、懂车又懂芯，出圈国产“车芯”

黑芝麻智能于2016年成立，彼时中国正处在人工智能技术爆发的一年。创始人单记章拥有超过20年视觉和芯片技术经验积累，联合创始人刘卫红则担任过博世底盘事业部亚太区的负责人，两位在全球智能驾驶的风口之下一拍即合，成为横跨芯片车两大领域的超级组合。

此外，核心团队均来自博世、OV、英伟达、安霸、微软、高通、、中兴等业内顶尖公司，平均拥有15年以上的汽车及芯片行业经验，使得黑芝麻智能创立之初便拥有了踏入技术门槛高、设计及开发难度大的自动驾驶赛道的底气。

黑芝麻智能深耕自动驾驶人工智能芯片、视觉感知核心技术与应用领域，花了三年时间打磨其第一颗芯片——华山一号A500，并于2019年发布。

2020年6月，华山二号A1000自动驾驶计算芯片发布，算力达58-116TOPS，是第一款可以支持L2+自动驾驶的国产芯片，也是国内第一款通过功能安全认证的自动驾驶计算芯片。2020年8 月，黑芝麻智能与一汽智能网联开发院签署技术合作协议，加速国产智能驾驶芯片的产业化落地。

2021年4月，黑芝麻智能发布华山二号A1000 Pro，算力达到106-196 TOPS，继续保持国内最高算力自动驾驶芯片位置。这也使得黑芝麻智能成为国内唯一推出两款满足ISO26262车规功能安全标准的高算力自动驾驶芯片厂商。

2021年9月，黑芝麻智能完成数亿美元战略轮及C轮融资，投后估值近20亿美元，正式步入独角兽行列。小米和博世的先后投资，传递了行业头部企业对黑芝麻智能看好的信息。

表1：黑芝麻智能融资情况

资料来源：零壹智库

二、高算力+核心IP，塑造产品“圣经”

（一）顶层设计：两大核心IP

在全球半导体产业的金字塔上，IP处于价值链的最顶端，IP产品直接决定了SoC（系统级芯片）的性能、功耗、可靠性、安全性甚至产品迭代周期。黑芝麻智能在创立之初，就决定要开发自己的核心算法和IP，并基于此推出芯片和自动驾驶系统。

黑芝麻智能先后打造NeuralIQ ISP图像信号处理器和DyanmAI NN引擎两大核心IP。NeuralIQ ISP图像信号处理器旨在让汽车“看得清”，提供了强大的感知能力，能让摄像头在超低光和大逆光场景下清晰成像，感知到的信息在后端计算中更均一化。而深度神经网络算法平台DynamAI NN引擎旨在让汽车“看得懂”，通过NeuralIQ ISP图像信号处理器处理后的图片，将传递到深度神经网络算法平台DyanmAI NN引擎上，再进行推理和决策，预测出周围环境可能会发生的变化。

（二）高算力，高能效比

高算力芯片是自动驾驶演进的基础，也是推动整个电子电气架构变革的最核心部件。黑芝麻智能接连发布了华山一号A500、华山二号A1000、华山二号A1000 Pro芯片，对标英伟达Xavier系列产品。2022年4月，黑芝麻智能将发布250TOPS以上算力的A2000芯片，预计到2022年底或2023年初，基于A1000芯片开发的自动驾驶汽车将实现量产。

华山二号A1000自动驾驶芯片的算力达到58-116TOPS，能效比超过6 TOPS/W；最新一代高性能车规级自动驾驶计算芯片A1000 Pro算力达到106-196TOPS，介于Mobileye与英伟达之间，功耗仅为25w，单颗A1000Pro芯片可以支持高级别自动驾驶功能，从泊车、城市内部到高速场景的无缝衔接。

表2：黑芝麻智能自动驾驶芯片

资料来源：企业官网

黑芝麻智能还推出与华山二号系列配套的FAD全自动驾驶计算平台，可通过单芯片、双芯片或四芯片等不同组合方案，满足从L2到L4等不同级别自动驾驶算力需求。比如，单颗A1000L芯片适用于ADAS辅助驾驶，单颗A1000芯片适用于L2+自动驾驶，双A1000芯片互联方式算力最高可达232TOPS，可支持L3级自动驾驶；四颗A1000芯片则可支持L4甚至以上自动驾驶需求。这一具备高度灵活性和扩展性的平台，使得黑芝麻智能真实算力更为惊艳。

在提高芯片算力的同时，黑芝麻智能也注重能效比的提升。英伟达Orin芯片可达到254TOPS算力水平，但能效比较低；英特尔Mobileye的EyeQ5，虽然算力只有24TOPS，但能效比却达到2TOPS/W；特斯拉的单芯片算力为72TOPS，能效比为1TOPS/W。相较之下，黑芝麻智能的芯片能效比高，每瓦能提供5-6TOPS的算力，更能迎合车企所需。

（三）安全开放的生态，助力产品体系完备

除了大算力，智能驾驶的发展还需要自动驾驶芯片能够具备高功能安全等级、高数据处理带宽、丰富完整的异构架构，以及更加开放的生态。

黑芝麻智能对华山二号A1000芯片进行了独立车规级安全岛设计，并且通过R-Lock双冗余互锁架构与多重可靠性设计，不仅可以提供全方位信息安全体系，还可以支持硬件加密。该芯片于2020年7月通过了ISO26262功能安全产品ASIL B Ready认证，又于2021年6月通过汽车最高安全等级ASIL D认证，是国内第一款通过功能安全认证的自动驾驶计算芯片。

在定位算法方面，黑芝麻智能利用全球定位系统，同时结合相机姿态、惯性移动信号以及车轮的编码器信号，来确定车辆更加精确的位置信息和，并且提出了独树一帜的算法，配合华山系列芯片的算力优势，开发出了实时高频、分米级精度、全场景稳定的定位系统。

此外，作为高低合一体超算平台——FAD不仅具备高可靠、低时延、大带宽、双冗余和前融合等技术优势，其最大的特点还有开放性。第三方公司开发的算法亦可使用黑芝麻智能芯片，使用其提供的神经网络开发工具，既可以直接进行原始网络的硬件合成，也可以进行包括剪裁和再训练在内的网络的深度优化。

三、逆流而上，国产“车芯”迎来曙光

IDC等机构发布的研究报告显示，2020年全球汽车半导体市场规模约为319亿美元，中国市场规模约为118亿美元，占比达36.9%。预计到2030年，中国汽车半导体市场规模将达到159亿美元，年复合增长率为5.40%，汽车芯片市场是新的风口赛道，前景巨大。

在智能汽车和自动驾驶的新时代，国外企业英伟达、高通、Mobileye纷纷拓展自动驾驶芯片领域，并渗透到国内，而中国自动驾驶芯片高度依赖国外也是不争的事实。例如，目前吉利旗下的极氪正在与Mobileye合作，计划2024年推出自动驾驶汽车，英伟达的自动驾驶芯片Orin将随着蔚来ET7、的交付于2022年上市，高通的Snapdragon Ride自动驾驶平台也将在量产的长城汽车问世。

“缺芯”困境之下，一批批中国企业正在涌出，破竹之势。华为、黑芝麻、、芯驰科技、为代表的头部企业均已推出自主研发的“车芯”。地平线估值已达50亿美元，其芯片征程2和征程3已搭载包括长安UNI-T、奇瑞蚂蚁、上汽智己、2021款理想ONE等多款车型，征程5则是业界首款集成自动驾驶和座舱交互功能的全场景整车中央计算芯片。芯驰科技从2019年到现在先后发布了V9L/F和V9T自动驾驶芯片，以及基于V9系列芯片开发的全开放自动驾驶平台——UniDrive，2022年还计划发布算力在10-200TOPS之间的自动驾驶芯片V9P/U，可支持L3级别的自动驾驶。

表3：部分自动驾驶芯片算力

数据来源：公开资料，零壹智库

国际芯片厂商提供的产品算力高、试错风险低、生态更完整，但若要保持这样的优势，芯片在设计上会偏通用型，并非针对自动驾驶专门开发，这给了国产芯片厂商机会，让后者能以更聚焦的方式地入场。

黑芝麻推出的A1000系列算力都在100TOPS左右，把握了高算力时代的突围良机，且专为车载场景设计，更能满足自动驾驶的处理计算需求。在ISP对视频的处理上，黑芝麻A1000能达到1.5Gpps，能够同步处理车上前视加环视的信息，这相对于国际厂商芯片有很大优势；软硬件完全解耦体系，使得黑芝麻智拥有完整量化能力，核心硬件基础以及软件模块可以根据客户需求进行定制和替换，比外资芯片厂商拥有更多灵活性。

国内自动驾驶芯片虽然与英伟达等厂商还存在差距，但从黑芝麻智能等不断推出的新品来看，芯片算力在持续提升，能效比则可媲美甚至超越特斯拉、英伟达等自动驾驶芯片巨头。此外，以黑芝麻科技、地平线等代表的国产自动驾驶芯片厂商对于产品迭代、软硬件结合、产品灵活性等上都做到了精准卡位。摆脱对国外芯片的依赖显然是个道阻且长的过程，但国产芯片厂商已经冲锋在前做了破局者，迎来曙光将是必然结果。

参考资料

https://www.chinaz.com/2022/0111/1352050.shtml

https://tech.ifeng.com/c/8DomnF7VBAt

https://mp.weixin.qq.com/s/cK3iug6ksY2ys3zLVyGX9w

https://mp.weixin.qq.com/s/QlgoD1aztnaDvxKC15sXFQ

https://mp.weixin.qq.com/s/Si7cdWUFQI7B4Y1-refT6w

https://new.qq.com/omn/20220210/20220210A04Z0C00.html

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1722347856182719033&wfr=spider&for=pc

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