為旌科技：筑好智能駕駛基石，助力產(chǎn)業(yè)智能化發(fā)展

2024年11月14日，在第四屆汽車芯片產(chǎn)業(yè)大會上，為旌科技副總裁趙敏俊提到，一款優(yōu)秀的芯片應具備好用、易用、耐用三大特質(zhì)。

好用，即性能需匹配車型需求，并非越高越好，而是與車型定位相匹配。易用，體現(xiàn)在工程師的日常開發(fā)中，包括芯片設計、配套工具鏈等，這些決定了芯片能否快速工程化、落地。耐用性對于汽車芯片尤為重要，需滿足10年以上的生命周期，可靠性是核心挑戰(zhàn)。

基于以上理念，為旌推出了VS919芯片。據(jù)趙敏俊介紹，該芯片原生支持Transformer及CNN，具備高計算效率、高集成度、高安全性、低功耗及低延時五大優(yōu)勢。

為旌科技副總裁

以下為演講內(nèi)容整理:

芯片應具備好用、易用、耐用三大特質(zhì)

根據(jù)蓋世汽車統(tǒng)計，2023年到2024年的中國智駕市場，智駕芯片的主要供應商仍然以國外廠商為主。國內(nèi)智駕域控制器在高端車型占比較高，因此特斯拉FSD和英偉達占據(jù)大部分市場份額。而全球范圍內(nèi)，Mobileye仍然是最大玩家，與其他玩家拉開了較大差距。

但是可喜的是，國產(chǎn)智駕芯片當前增長快速。另外，智駕芯片的選擇更趨多元化，前十大供應商的占比從2023年的98.6%降到了94.5%，但仍然占有非常高的份額，頭部效應依然明顯。

圖源:演講嘉賓素材

基于這樣的背景，分享一些關于芯片的思考。

首先，讓我們看看幾個實例。這是兩款售價15萬左右的車型對比，重點在它們的智能駕駛方案:一款中配，一款高配。盡管兩者價格分別高出20%和14%，看似差距不大，但以百分比衡量，實則相當顯著。近期，比亞迪也宣布將智能駕駛技術(shù)引入10萬元車型，預示著智能駕駛將成為標配。隨著技術(shù)向更經(jīng)濟型車型普及，成本控制尤為關鍵。在此過程中，芯片作為智能駕駛的核心，對價格影響巨大。

圖源:演講嘉賓素材

其次，談談續(xù)航里程與功耗。兩款車型在不同算力配置下，功耗普遍下降約10%，尤其在啟用智能駕駛功能后，功耗更是直線下降。這其中，芯片的作用及如何優(yōu)化功耗，是我們需要深入研究的課題。從市場數(shù)據(jù)看，智能駕駛對功耗的影響不容忽視，這對我們芯片公司提出了挑戰(zhàn)。

從主機廠與客戶角度，一款優(yōu)秀的芯片應具備好用、易用、耐用三大特質(zhì)。好用，即性能需匹配車型需求，并非越高越好，而是與車型定位相匹配。易用，體現(xiàn)在工程師的日常開發(fā)中，包括芯片設計、配套工具鏈等，這些決定了芯片能否快速工程化、落地。在成本與時間同樣緊迫的今天，工程化效率至關重要。耐用性對于汽車芯片尤為重要，需滿足10年以上的生命周期，可靠性是核心挑戰(zhàn)。

汽車芯片面臨的挑戰(zhàn)

當前，人工智能的演進牽引著芯片的發(fā)展。這一背景下，將好用、易用、耐用三大特質(zhì)對應到技術(shù)層面的話，則包括芯片本身技術(shù)、軟件、標準三大維度。芯片本身面臨諸多技術(shù)難題，如性能功耗面積優(yōu)化、內(nèi)存強化、可靠性提升等，這些都是業(yè)界持續(xù)探討的焦點。此外，軟件，特別是底層軟件，同樣扮演著關鍵角色。它與芯片緊密相連，是發(fā)揮芯片性能的重要工具。如何有效利用底層軟件，是我們面臨的一大挑戰(zhàn)。最后，標準方面，可靠性、AECQ標準、預期功能安全以及網(wǎng)絡安全等問題日益受到重視。如何在芯片層面確保這些安全，如何正向設計安全機制，是芯片設計面臨的又一系列挑戰(zhàn)。

隨著網(wǎng)絡復雜度的快速增加，數(shù)據(jù)量也隨之激增，這對芯片的功耗、性能、面積提出了更高要求。PPA、功耗、性能和成本，始終是芯片設計不變的核心議題。在芯片設計中，PPA的平衡是不可避免的考量。不同的應用場景，側(cè)重點也會有所不同。以云側(cè)和端側(cè)為例，云側(cè)芯片，如服務器、數(shù)據(jù)中心所用的芯片，往往追求極致性能，如英特爾等，它的設計思路就是堆性能，但這也帶來了高昂的成本和功耗。

圖源:演講嘉賓素材

相比之下，端側(cè)芯片的應用場景更為廣泛，因此需要考慮性能、成本和功耗三者的均衡。在設計架構(gòu)時，這三者的考量大致各占三分之一。

汽車盡管是一個大型載體，但同樣屬于端側(cè)。電池容量有限，因此功耗成為汽車領域的重要話題。同時，隨著智能駕駛能力的不斷下沉，以及行業(yè)對成本的極度敏感，這對芯片設計帶來了巨大挑戰(zhàn)。

針對端側(cè)芯片，如何在成本可控的前提下實現(xiàn)高性能與低功耗，是一個復雜且關鍵的問題。以下是我們對此的深入分析:

首先，算力并不等同于性能。性能是一個系統(tǒng)性問題，需要綜合考慮。盡管市場上常宣傳算力，但實際能發(fā)揮出來的性能卻大打折扣。一個重要原因是帶寬的發(fā)展滯后于處理器性能，內(nèi)存瓶頸限制了系統(tǒng)性能的釋放。因此，在設計時，我們不能僅關注算力，還要思考如何優(yōu)化系統(tǒng)架構(gòu)，充分發(fā)揮性能。

其次，功耗問題同樣重要。功耗不僅影響續(xù)航，更關乎熱管理。數(shù)據(jù)搬移產(chǎn)生的能耗遠高于其他部分，且隨著網(wǎng)絡模型和數(shù)據(jù)量的增加，動態(tài)功耗上升，芯片溫度升高。過高的溫度會觸發(fā)過溫保護，導致性能下降，甚至縮短芯片壽命。因此，功耗設計需細致考慮，以確保芯片能在良好環(huán)境下高效運行。

再者，芯片面積的增大也帶來了挑戰(zhàn)。一方面，芯片面積增大直接增加了成本和封裝難度；另一方面，更大的面積意味著更大的應力，對封裝可靠性構(gòu)成威脅。此外，熱應力也是一個不可忽視的因素，需要在設計和選材時加以考慮。

最后，AI技術(shù)的發(fā)展也帶來了挑戰(zhàn)。隨著智駕技術(shù)的下沉，傳統(tǒng)的模塊化和設計方法仍將在低階車型中占據(jù)一席之地。未來一段時間內(nèi)，傳統(tǒng)方法與端到端大模型將并存。因此，芯片設計需兼顧兼容性，既要滿足當前需求，又要為未來發(fā)展預留空間。

因此，端側(cè)芯片設計需綜合考慮性能、功耗、面積和AI兼容性等多方面因素，以實現(xiàn)成本效益的最大化。

為旌的方案分享與應用實踐

首先，我們自研的NPU能全面支持端側(cè)Transformer，是智駕芯片的核心模塊，承擔AI計算能力。同時，配備一整套自研工具鏈，助力客戶與工程師快速實現(xiàn)目標。該NPU支持200多個算子加速，并可通過算子可編程性進一步提升效率。此外，我們提供混合精度及可擴展自定義算子模式，以滿足客戶需求。

針對內(nèi)存和功耗挑戰(zhàn)，從架構(gòu)層面設計了多級存儲預取機制，以減少數(shù)據(jù)搬運，緩解內(nèi)存和功耗問題。通過優(yōu)化內(nèi)部存儲架構(gòu)和調(diào)度設計，成功將DRAM訪問量降低了60%。

在封裝方面，面臨諸多挑戰(zhàn)，如材料選擇及密度設計等。我們擁有專家團隊，針對應用場景進行專門設計，以在有限芯片面積內(nèi)實現(xiàn)更優(yōu)封裝。

去年12月底，面向行泊一體市場，為旌正式推出VS919芯片。該芯片原生支持Transformer及CNN，具備高計算效率、高集成度、高安全性、低功耗及低延時五大優(yōu)勢。

圖源:演講嘉賓素材

從系統(tǒng)角度出發(fā)，我們考慮如何幫助主機廠量化功耗。高集成度不僅簡化了板機設計，降低了成本，還提升了功耗效率。目前，VS919正在市場推廣，并已通過AEC-Q100及ISO2626功能安全認證。

VS919典型的域控制方案，包括前視、后視、環(huán)視及雷達等傳感器接入，同時支持CMS方案。軟件方面，我們擁有自己的軟件團隊，負責底層軟件開發(fā)，并與ETAS合作打造高效底層軟件。上層軟件則開放給生態(tài)伙伴，以實現(xiàn)差異化應用。

自芯片發(fā)布以來，我們已與合作伙伴開發(fā)了一系列方案，并與清華大學汽車研究院進行了合作，實車測試也已成功完成。

自去年芯片發(fā)布以來，我們?nèi)σ愿斑M行市場推廣，僅用六個月便實現(xiàn)了頭部主機廠從0到1的突破，這對我們而言是一個至關重要的里程碑。，，整個過程中，我們的芯片實力得到了主機廠的充分認可。

我們積極拓展合作伙伴，堅持聚焦芯片領域，開放算法，與清華大學汽車研究院、ETAS等國內(nèi)外合作伙伴攜手合作。今年起，我們將繼續(xù)擴大合作范圍，構(gòu)建屬于我們的生態(tài)圈。

最后，我總結(jié)一下。今天，我主要分享了自己對行業(yè)的思考以及我們?yōu)殪旱膶嵺`，最重要的是傳達了我們的產(chǎn)品理念:好用、易用、耐用。這是我們認為對于主機廠和用戶而言，在選擇芯片時非常關鍵的出發(fā)點。

芯片是數(shù)字化的基礎，更是汽車智能化的核心。因此，我們必須穩(wěn)扎穩(wěn)打，如履薄冰地做好每一步，筑牢智能駕駛的基石，推動整個產(chǎn)業(yè)智能化快速發(fā)展。