作者 |王博
编辑 |德新
2019年前后，「中央运算单元+区域控制」的架构被提出。基于这一趋势，从板级的多芯片，到板级的单芯片，集成度越来越高，跨域计算芯片随之来到聚光灯下。
跨域计算芯片的特点是，与专为智能座舱、智驾而准备的芯片不同，由于融合了座舱和智驾等功能，从而带来整体开发成本的下探。
这一赛道上，先是出现了一些支持跨域计算的芯片，如英伟达Thor、高通8775。后来，擅长性价比的本土芯片公司，以更极致的跨域计算架构设计，将性能、成本再次向前推进。
其中，黑芝麻智能的武当C1200家族等产品，正是向英伟达、高通发起挑战。
C1200家族针对智驾、座舱、数据交换等不同需求组合，可提供芯片级软硬件兼容的解决方案。相比于原本多独立域控的形态，不仅节省了SoC芯片及周边配套元器件，还可以降低PCB总体面积，外壳/散热设计以及域间通信等成本。
本土芯片玩家在跨域计算领域发起的挑战，始于三年前，仰仗的是数百人的团队几百个日夜的攻坚。
一、跨域计算芯片：一次性流片成功
芯片公司的试错成本很高，黑芝麻智能创始人兼CEO单记章曾感叹，「一家芯片公司，错一次可能很难受，错两次可能就死了。」
2021年，这家公司在进行市场分析后，决定立项C1200家族芯片的研发。
彼时，做一款跨域计算芯片的挑战在于，面向这一行业创新的应用方向，如何定位准确，如何引入新技术新架构，并高质量地完成既定开发节点，需要慎重决策。
C1200要考虑的是如何迎战英伟达和高通。
以舱驾一体的融合应用为例，黑芝麻智能认为，多域融合带来了降本增效，应该针对规模化的量产，针对中端主流车型的强需求，而不是仅仅是高端车型的新需求。
高端车型，恰恰是英伟达Thor、高通8775P的火力密集区，一些主机厂甚至在极力争夺这些明星芯片的首发权。
基于此，C1200家族的定位是面向中端主流应用，面向客户需求和市场份额最大，同时也是能给主机厂带来最大收益的部分，并且真正解决舱驾一体带来的安全性挑战。
黑芝麻智能的团队为C1200家族芯片设计了更高的功能集成度，和更高的安全能力。在过去两年，管理团队和设计开发、产品市场、软件工具团队一同，几百人持续攻关，最终保证了流片的一次成功。
为满足跨域计算需求，C1200家族芯片包含了通用处理单元CPU、图形加速处理单元GPU、神经网络加速单元NPU、机器视觉加速处理模块CV、语音图像数字信号处理单元DSP、实时处理单元RT MCU和车身数据线速转发单元ESDE，共计七大类可编程算力类型。
C1200家族现有C1236、C1296两款芯片：
- 基于C1236单芯片可以支持NOA应用；
- C1296则作为行业首颗支持多域融合的计算芯片，发力舱驾一体。
放到国内汽车市场，C1200家族更适合搭载在15 - 25万区间的车型上。黑芝麻智能表示，随着后续各智能功能在车型上的渗透下探，该价格区间可能会进一步下探。
那么，本土芯片玩家的跨域计算芯片，和英伟达Thor以及主流的座舱芯片相比，究竟有何不同，真的能顺利吃下15-25万元的市场份额吗？
二、支持性提升：更多座舱场景，更强智驾
C1200家族芯片并非简单的多IP核心集成，而是对多项要素进行了重新布局。
黑芝麻智能的产品矩阵中，已经有面向智驾功能的A1000家族，更有A2000家族在路上。
面向跨域计算的武当C1200家族，可以理解为以一款全新产品，兼顾了座舱、智驾、实时处理、数据交换等需求。
支持智驾功能，同时比市面上的智能座舱芯片优势更多，是C1200家族芯片存在的价值。
智能座舱上，相比市面上的主流座舱芯片，C1200家族的CPU、NPU、GPU单核性能，大多高于市面上的产品。
这意味着，C1200家族的单核上可部署的性能上限更高。虽然主流座舱芯片可通过更多核集成的形式提升整体算力，但实际应用场景受限，且带来更多的任务调度/资源分配开销，开发复杂度更高，在整体开发成本上更高。
智驾领域，C1200家族相比自家的A1000做了优化。
与已经量产交付的A1000相比，在NN处理上，C1236提供了和A1000基本相同的NN算力，同时优化了内存架构，确保NN的执行效率更高，对BEV的算法支持能力更强。
此外，C1236提供了更大的CPU算力，满足更复杂的NOA融合及规划算法的需要；同时内置的实时安全算力，以及数据交换能力，能节省更多的成本。
C1296的AI算力也可以支持NOA级别智驾应用，通过硬隔离将MPU拆分成功能安全隔离的Main MPU和Isolated MPU，能在不使用虚拟机的情况下，方便高效地满足典型的舱驾跨域场景的任务布置方案。
结合对Hypervisor的支持，C1296还能灵活支持更为复杂的跨域场景所需的任务布置，兼顾了灵活和方便高效。
C1200家族的推出对于黑芝麻智能接下来的智驾芯片A2000的设计也有提升作用。
比如，A2000上复用了C1200家族芯片设计验证过的部分先进IP，如 CPU、GPU、memory控制器等等， 降低了A2000整体设计的技术风险。
总体上，这一针对跨域融合应用设计的芯片架构，不仅考虑了多域融合应用对于各类计算资源的需求，更考虑了多应用场景部署到单芯片时的可靠性及安全性，而且完全遵循车规设计及功能安全设计。
做跨域计算芯片，黑芝麻智能优势有以下几点：
- 拥有自研的NPU。可以在A1000系列现有成熟的NPU基础上，优化了存储架构，提供了更高效的NN处理能力；
- 家族化的工具链，可以帮助主机厂快速完成算法在A1000和C1200之间移植，减少开发资源投入；
- 自研ISP，可以提供2.4Gpps的处理能力，不但满足12路高清摄像头的接入处理，还能支持17MP以上摄像头的接入处理。同时增加了RGB-IR Sensor的支持，在DMS等舱内处理上支持更广泛的摄像头类型。
「C1200家族的算力比英伟达Thor系列低，但架构设计上真正为了舱驾一体和跨域融合而生。」黑芝麻智能方面告诉HiEV，「从跨域架构的角度，C1200家族芯片比Thor更先进。」
三、以跨域计算芯片应对降本潮
主机厂正在寻找各种降本空间，跨域计算芯片是可以考虑的切入点。
毕竟，高阶智驾和更丰富的智能座舱应用，是车企绕不开的趋势。而跨域计算芯片作为应对降本潮的一把尖刀，如今尚未获得足够重视，更多当做了前瞻技术对待。
黑芝麻智能告诉HiEV，主机厂对跨域计算芯片的需求有几点：
- 一是平台化兼具灵活性，即该芯片系列可覆盖不同的跨域计算需求，具备不同域需求组合的灵活性；
- 二是可靠与安全性，不同域的应用功能安全等级不同，如需要确保低安全等级应用的问题不会影响高安全等级应用的正常运行；
- 三是市场定位与性价比，要求芯片性能与成本尽量覆盖更多车型需求，尤其是中端主流车型；
- 四，可量产性，涉及方面较多，如软硬件生态成熟度，开发投入等。
上月的北京车展期间，黑芝麻智能与均联智及共同向行业发布了基于黑芝麻智能武当C1296智能汽车跨域计算芯片开发的CoreFusion舱驾一体软件开放平台，为开发者提供高效的操作系统级软件底座、开发工具链及完备的生态。
目前，一汽红旗正基于C1200家族芯片，在各个域进行全方位的评估与合作。
在跨域计算芯片这一市场，并不只有英伟达Thor、高通8775P这些国外产品，国内玩家开始进入获得一定的话语权。
黑芝麻智能认为，跨域融合SoC的趋势是，在满足座舱与智驾等典型场景算力需求的基础上，增强跨域融合SoC的安全性，为业界提供高性价比的、针对规模化量产的安全方案。
汽车行业需要夺人眼球的高端产品，更需要能解决需求的、普惠的大众产品，是本土芯片公司擅长的地带，也是他们的机会。
