最近，科技狂人馬斯克只用了一句話，就成功吸引了大量海內外媒體的眼光。馬斯克近日在接受媒體公開采訪時表示，明年將有能力在“某些地區”推出L5級全自動駕駛功能。特斯拉就像是自動駕駛新聞界的“寶貝疙瘩”，馬斯克更是媒體眼中的“消息大戶”，只要稍有動靜，馬上就變成了全網熱搜。這一次不出意料的再一次成為了輿論關注的焦點：業內企業孜孜不倦地加速推進自動駕駛的技術提升，然而行業仍然經受著法律責任、駕駛安全等問題的拷問，商業模式看不到曙光的自動駕駛之路走得有多艱難？全球自動駕駛賽道內的玩家不少，人來人往，有人承受不住投資與回報的失衡，半途中止退出，有人一直負重前行，更有人迎難而上，國內自動駕駛芯片設計創業公司——黑芝麻智能科技公司就是其中的一員。

誰為自動駕駛“黑洞”開門？

有關“黑芝麻智能”的故事，要從加利福尼亞圣克拉拉的一間咖啡館說起。很多年前，黑芝麻智能CEO單記章還在一家全球頂尖CMOS圖像傳感器公司任職的時候，創業研制自動駕駛芯片的想法在他腦海中漸漸有了雛形。

無論國內國外，自動駕駛商業落地場景的勾畫至今仍然很模糊，雖然國內陸續有科技公司、車廠將目光投向了這塊前景難以預測的未來科技領域，然而凌駕于所有關鍵技術之上的芯片，卻很少有人專門去研究，就像汽車引擎一樣，它是原動力，是自動駕駛繞不開的一環。

說得俗一點，一款高質量的芯片，是靠錢砸出來的。芯片的容錯率非常低，需要反復的驗證，選擇自研，就等于選擇去面對反復的失敗和重來。

“半導體行業的研發需要非常長時間的積累，十個只有一年經驗的從業者是無法替代一個擁有十年經驗的資深研發人員的，這一行做不到快速迭代，對于時間窗口的把握要非常精準。”單記章在接受《中國電子報》記者采訪時談道。

當然，1個人和10個人的區別還是有的，創業需要思想上的碰撞，否則就成了一個人的遐想。

有一天，單記章約上三兩業內伙伴，來到一家咖啡館進行了一場“碰撞”，“黑芝麻智能”就這樣被碰撞了出來。當記者問到為何為公司起名“黑芝麻智能”的時候，單記章笑了笑回答，其實很簡單，就是黑科技+芝麻開門。

黑科技指的是超越現今人類科技或知識所能及的范疇，芝麻開門取自民間故事集《一千零一夜》里《阿里巴巴和四十大盜》篇的一句開山洞門的咒語，“黑芝麻”意指為人類未知科學打開大門，單記章想做的，是鑄造一把打開汽車智能新紀元大門的鑰匙——定義自動駕駛芯片。

軟硬融合是行業痛點

隨著自動駕駛產品級別向上摸索，自動駕駛本身對于軟件的需求會持續的迭代更新，計算架構也會不斷變化，能夠設計出既能滿足算力，又能夠靈活支撐車用系統的芯片是行業發展到目前階段的主要痛點。

“首先，智能汽車上裝配的各類傳感器非常多，就像是大腦，有不同的分區，面向不同感官具有不同的映射，執行不同的任務。比如攝像頭，特斯拉有8個，有的公司有十幾個，這些傳感器本身是互相關聯的，互相依托的，前后左右不能分離開，要對車輛周圍整個環境進行3D模擬，實現360°無死角的全部覆蓋。”談到對于自動駕駛芯片的具體要求時，單記章對記者說道，“其次，自動駕駛芯片本身是一個平衡的系統級芯片，需要具備多個功能，由此來支撐汽車做出更精準的判斷及決策。”

針對這些行業痛點，黑芝麻智能最新推出華山二號A1000芯片，這款芯片是基于黑芝麻智能自研的多層異構性TOA架構打造，有機融合了公司核心的圖像傳感技術、圖像視頻壓縮編碼技術、計算機視覺處理技術以及深度學習技術。芯片中內置了8顆CPU核心，包含DSP數字信號處理和硬件加速器，支持市面上主流的自動駕駛傳感器接入，包括激光雷達、毫米波雷達、4K攝像頭、GPS等，以實現高級別自動駕駛系統所需的多傳感器融合方案。同時，為了滿足車路協同、車云協同的要求，這款芯片不僅集成了PCIE高速接口，還有車規級千兆以太網接口，便于開發者進行集成式開發。

對標業內領先芯片廠商

汽車上裝配的車規級芯片，在工作溫度、抗振動及沖擊性、可靠性、質量一致性、產品生命周期等方面都有著遠高于民用產品的嚴格要求，對于自動駕駛來說，算力、算法、軟硬件結合等諸多因素更加提高了對芯片設計的要求。

黑芝麻智能的業務重心正是難上加難的自動駕駛芯片設計。

2020年6月，黑芝麻智能發布了自主研發的車規級芯片華山二號A1000，這款芯片相較于其前代華山一號A500芯片，在算力上提升了近8倍，達到40~70TOPS，相應功耗為8W，能效比超過6TOPS/W。黑芝麻智能在今年北京車展上還發布了FAD全自動駕駛計算平臺，據介紹，該平臺算力可達70TOPS~140TOPS，整體能效比高達6TOPS/W。

比較來看，英偉達的單芯片DRIVE AGX Xavier自動駕駛計算平臺的算力為30TOPS，功耗為30W，能效比為1TOPS/W。特斯拉的雙芯片FSD自動駕駛計算平臺的算力為144TOPS，功耗為72W，能效比為2TOPS/W。黑芝麻智能的FAD全自動駕駛計算平臺可以和全球兩大自動駕駛芯片研發商一較高下。

據了解，FAD全自動駕駛計算平臺是基于兩顆華山二號 A1000芯片的級聯方案打造，未來黑芝麻智能還會提供四芯片組合的方案，算力將達到280TOPS。業界領先算力同時配合上黑芝麻智能自研的車規級操作系統和多芯片級聯實時軟件平臺框架，FAD平臺能夠滿足乘用車、商用車、作業車等不同場景的智能駕駛方案需求。同時，FAD平臺支持多路高清傳感器并擁有豐富的接口，平臺通過FAD SDK對外開放豐富的API能力，提供開放的自動化神經網絡優化工具。黑芝麻智能科技將通過與各類傳感器廠家、行業應用軟件、算法等產業鏈生態伙伴全方位合作，為智能駕駛產業賦能。

在計算平臺安全性方面，華山二號A1000芯片本身就進行了獨立車規級安全島設計，通過R-Lock雙冗余互鎖架構與多重可靠性設計，提供全方位信息安全體系，支持硬件加密，滿足ASIL B/D以及CC EAL5+的車規級安全認證要求。

記者在采訪中了解到，華山二號A1000從設計之初，就堅定朝著車規級的目標邁進，產品符合AEC-Q100可靠性和耐久性Grade 2標準，芯片整體已達到了ISO 2622功能安全ASIL-B級別，芯片內部還有滿足ASIL-D級別的安全島，整個芯片系統的功能安全等級為ASIL-D。

“自動駕駛芯片的技術演進需要核心IP來支撐，黑芝麻智能擁有自主研發的核心IP，打造自動駕駛芯片的核心壁壘。”單記章強調。

而能把芯片的性能做到對標全球芯片巨頭，正是因為黑芝麻智能擁有自研的兩大核心IP——NeuralIQ ISP圖像信號處理器和DyanmAI NN引擎。

黑芝麻智能自研的NeuralIQ ISP圖像信號處理器，能夠讓攝像頭在超低光和大逆光場景下清晰成像，滿足汽車在各種復雜環境下的感知需求，讓汽車“看得清”;經過NeuralIQ ISP處理過后的圖像繼續被傳送到自研的高性能深度神經網絡算法平臺DynamAI NN引擎中，進行推理和決策，讓汽車“看得懂”;再通過與其他車、云、路進行互聯協同，擴大有效感知范圍，讓汽車“看得遠”。這也正是黑芝麻智能科技的AI戰略——基于圖像和視覺感知技術，賦能自動駕駛汽車。

與此同時，車規SoC設計能力讓黑芝麻智能科技在發揮NeuralIQ ISP和DynamAI NN引擎超高性能的前提下，保證芯片符合車規標準，同時實現大算力、低功耗的性能表現。

身肩芯片廠商不能承受之“輕”

小小一顆芯片不過十幾克，卻能夠耗費一家企業上百萬、上千萬元的資本投入，還有一眼望不到邊的時間成本，能不能耐得住長年累月的高風險高投入，是每一個芯片設計商都會考慮的問題。

單記章創立黑芝麻智能之初，吸納了幾十位業內資深人士加入，而且都是自愿降薪來做的，“志同道合”是形容黑芝麻智能初建團隊最貼切的詞匯。單記章帶領著這樣一群人，毅然回國發展，想要研發出領先業界的國產自動駕駛芯片。“我自己在圖像視覺領域摸爬滾打了20多年，本身對行業理解很深，知道變化的過程，對車的理解特別深刻。”單記章感慨道，黑芝麻智能的核心技術是由許多有經驗的人共同研究產生的，能夠聚集這樣一批人真的很不容易，第一款芯片耗費了3~4年時間，初創公司需要有足夠的耐心。

“4年多了，總監級別沒有離職的。”單記章語中透露著些許自豪。

在芯片制造上，華山二號A1000芯片采用臺積電16nm制程工藝，已于今年4月完成流片，搭載該芯片的首款車型將在2021年底量產。

“黑芝麻智能要構建開放的產業生態，充分發揮芯片商的能力，賦能行業，推動產業發展。”單記章對記者表示。

用長遠眼光精準定義產品

此前，業界一直使用著L1-L5級的美國SAE自動駕駛分級標準。今年3月，工信部發布了《汽車駕駛自動化分級》標準，將自動駕駛分成了0至5級共六個等級，擬定于明年1月1日開始施行，這意味著屬于中國自己的自動駕駛分級標準馬上要來了。

無論是國際還是國內標準，都是以車輛自控與駕駛員控制程度的比例為基準而設立的，從技術研發的層面來說，需要考慮的細節會更多。

單記章告訴記者，學術界在自動駕駛的算力與安全等級的關系上做了很多研究。就算力而言，SAE中的L3級別對算力的認同是30TOPS~100TOPS，L2是10TOPS，L4則需要100TOPS~500TOPS。從安全角度去看，根據特斯拉2020年第三季度的自動駕駛報告，人駕駛179萬英里就有一次事故，自動駕駛模式下，這個數據為459萬英里，但自動駕駛出事故受到的關注度更高，隨著技術不斷向前演進，安全等級會逐步提高。

“黑芝麻智能從2016年創立開始設計產品，那時候全球真正做到產品化的企業寥寥無幾。在定義產品的時候，眼光要長遠，要看到未來趨勢在哪里，對產業理解一定要全面。”單記章說。

廣結業內“盟友” 打通商業出口

自動駕駛從感知、決策到執行層不乏科技公司、整車廠、創業公司等眾多玩家入局，應該說，科技產業從來不缺乏探索前沿科技的人，難的是為技術尋找商業出口，找不到應用市場的技術只能是紙上談兵。

黑芝麻智能在深扎技術的同時，也在為自有產品開辟一條應用之路。

2019年4月，黑芝麻智能宣布獲得B輪融資，上汽集團參與投資。今年10月，黑芝麻智能向上汽集團交付了首批融合感知高精度定位產品。該產品基于黑芝麻智能華山一號車載智能芯片A500，針對市場上L2-L3之間分米級定位的需求和空缺，提供了高精度、低成本的多傳感器融合方案。

憑借華山一號A500芯片，黑芝麻智能已與中國一汽、中科創達等業內頭部公司達成深度戰略合作，并與各合作伙伴在自動駕駛芯片、視覺感知算法等領域展開了一系列項目合作。

2019年12月，中國一汽與黑芝麻智能在中國一汽總部舉行戰略合作簽約儀式，雙方計劃在自動駕駛芯片、視覺感知算法和數據等領域展開全方位的合作，共同推進自動駕駛技術在中國一汽系列車型中的量產應用。

據了解，在定位算法方面，黑芝麻智能攻克了視覺定位和傳感器融合的若干關鍵技術難關，針對復雜場景提出了獨樹一幟的算法，配合華山系列芯片的算力優勢，開發出了實時高頻、分米級精度、全場景穩定的定位系統，該系統擺脫了對導航地圖和高精地圖的依賴。在華山一號A500之后，黑芝麻智能的高精度定位方案未來將覆蓋華山全系列芯片產品，針對客戶不同需求提供完整的智能駕駛系統產品。

今年8月，中國一汽公司智能網聯開發院（一汽智能網聯開發院）與黑芝麻智能正式簽署技術合作協議。一汽智能網聯開發院將啟動基于華山二號A1000的智能駕駛平臺的開發，該平臺支持多傳感器融合、高級別自動駕駛的多種功能，滿足后續量產車型需求。雙方將共同推動人工智能技術在汽車工業領域的應用，加速國產智能駕駛芯片的產業化落地。9月，黑芝麻智能發布16nm的華山二號，“下一顆芯片是華山3號A2000，工藝達到7nm。”單記章向記者透露。

據了解，黑芝麻智能的合作伙伴集中在頭部公司，與業界可以看到的一級供應商和車廠都有接洽，與一線主機廠，如一汽、上汽、全球一級供應商博世等都有非常緊密的溝通。目前黑芝麻智能已經可以實現后裝，前裝需要至少幾百萬公里的測試，最早從明年年底開始量產。

直面從1到100的挑戰

“我們從0到1做得很好，走到了世界前列，但是后面最大的挑戰是從1到100的擴展，不只是中國的客戶，團隊如何支持整個體系，是下一步需要考慮的。”單記章說道。

芯片行業是個燒錢的行業，雖然黑芝麻智能已經實現了產品化，不過就像單記章所說的那樣，未來還有更大的挑戰在等著他們，處在成長期的企業，想要向上發展一定需要源源不斷的資金投入。

今年上半年，自動駕駛行業進入加速洗牌期，突如其來的新冠肺炎疫情更是雪上加霜。疫情帶來的資金困頓、運營困境給這個還未成熟的行業帶來了一波又一波的破產、裁員、終止。

今年3月重型卡車自動駕駛研發商Starsky Robotics資金鏈斷裂宣布停止運營。原本處于領先地位的Zoox也因同樣的問題而委身亞馬遜。

大環境影響下，創立僅四年的黑芝麻智能在研發技術、尋找商業出口之外，在資本募集上也絲毫不敢松懈。2017年，蔚來、芯動能等資方向黑芝麻智能投資了近億元。2019年4月，黑芝麻智能又獲得了君海資本、上汽、招商局等機構的B輪投資。單記章向記者透露，從2019年至今，黑芝麻智能融資情況良好，目前，上市計劃正在穩步推進中，未來或將在科創板上市。

“向上生長”需要什么？

在技術上持續深扎、在商業模式上不斷探索、在資本管理上步步為營，成就了今天茁壯成長的黑芝麻智能。

黑芝麻全稱為黑芝麻智能科技（上海）有限公司，成立于2016年，由資深圖像處理專家單記章以及汽車行業銷售及管理專家劉衛紅聯手創辦，是一家專注于視覺感知技術與自主IP芯片開發的企業。公司主攻領域為嵌入式圖像和計算機視覺，核心業務是提供基于圖像處理、計算圖像以及人工智能感知芯片計算平臺，為ADAS及自動駕駛提供完整的商業落地方案。

黑芝麻智能目前有近300名員工，核心團隊均來自博世、OV、英偉達、安霸、微軟、高通、華為、中興等業內頂尖公司，平均擁有15年以上的行業經驗。公司在硅谷和上海成立研發中心，在成都、深圳、武漢、新加坡均設辦事處。

當問到黑芝麻智能對于今后發展有何考慮時，單記章對記者表示，未來的自動駕駛是集所有技術于大成的產物，面臨著不小的挑戰，希望更多的人才加入到自動駕駛行業中，中國在這個領域有很大的優勢。從國家層面上來看，車規級芯片、自動駕駛的發展得到了很好的支持，希望像黑芝麻智能一樣真正做芯片的企業未來能夠得到更多的支持。
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