編者按：2022年6月7日，由蓋世汽車主辦的2022汽車芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展-云論壇如期舉行。北京核芯達(dá)科技有限公司-汽車智能座艙VP肖丹受邀出席并發(fā)表《高性能智能駕駛計(jì)算平臺(tái)》的主題演講。蓋世汽車根據(jù)演講整理成文，以分享讀者。

核芯達(dá)成立于2020年4月，由北汽集團(tuán)、Imagination、翠微股份代表中關(guān)村合資成立的一家汽車芯片設(shè)計(jì)公司。核芯達(dá)在成立之初時(shí)就是以開放市場(chǎng)為主，希望為更多的車廠進(jìn)行服務(wù)，核芯達(dá)公司定位于車規(guī)級(jí)芯片開發(fā)服務(wù)商，產(chǎn)品核心競(jìng)爭(zhēng)力在于其高性能，并且芯片是一顆具有通用性異構(gòu)大算力平臺(tái)芯片，所謂的異構(gòu)就是核芯達(dá)所專注的三大件——CPU、GPU、MLU。其中MLU就是人工智能模塊，比如國(guó)內(nèi)的一系列L4、L5算法公司，包括像滴滴、元戎啟行、商湯等等一系列的算法公司，都可以用此類芯片，并具有高性價(jià)比等等優(yōu)勢(shì)，為國(guó)內(nèi)的車企提供一流的解決方案。

堅(jiān)持自主 為國(guó)產(chǎn)崛起而努力

核芯達(dá)在最初就開始打造豐富的ASILB級(jí)車規(guī)IP資源，包括核芯達(dá)所用的核心三件套，GPU、GPU、MLU，都具備自主設(shè)計(jì)研發(fā)能力。其主要原因是，國(guó)際形勢(shì)日益復(fù)雜，中國(guó)芯片的自主可控趨勢(shì)是勢(shì)不可擋的，芯片要做到自主可控，在IP層面核芯達(dá)一定要做到自主可控，在供貨周期中，芯片公司就要考慮所用到的核心IP是否可以持續(xù)地使用。

因此，核芯達(dá)在成立之初就開始布局IP，并且核芯達(dá)的IP技術(shù)會(huì)做持續(xù)演進(jìn)，同步世界領(lǐng)先芯片公司，實(shí)現(xiàn)真正的自主可控不受限。也正因?yàn)镮P代碼掌握在核芯達(dá)自己手上，所以核芯達(dá)也能為中國(guó)特色的汽車產(chǎn)業(yè)做到客制化IP。在整個(gè)后端的產(chǎn)能布局核芯達(dá)也相當(dāng)有特色，可以緩減整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)缺芯，確保在核心技術(shù)環(huán)節(jié)不受限制。因?yàn)楹诵具_(dá)是手握著扎實(shí)的IP基礎(chǔ)，所以核芯達(dá)對(duì)整個(gè)自身的定位是非常清晰的，核芯達(dá)會(huì)利用手里的IP打造出具有核芯達(dá)特色的一系列芯片，依托于股東方北汽，以及北汽投資的一系列Tier1公司，以及合作伙伴，從下至上打通汽車生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈。同時(shí)，核芯達(dá)也希望金字塔模式能從1發(fā)展到N，為更多的車廠進(jìn)行服務(wù)。

有序開發(fā) 專注自身產(chǎn)品力

核芯達(dá)一直立足于自身核心IP技術(shù)，來(lái)打造自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的高性能通用的異構(gòu)的大算力芯片。在自動(dòng)駕駛L4/L5算法不斷演進(jìn)和迭代過(guò)程中，算法就一定需要浮點(diǎn)，需要浮點(diǎn)就離不開GPU的話題，并且這里所用到的GPU指的是GPU的計(jì)算功能，而不是智能座艙功能，核芯達(dá)發(fā)現(xiàn)很多領(lǐng)先的傳感器都需要浮點(diǎn)。故核芯達(dá)的異構(gòu)大算力平臺(tái)芯片，可以滿足各家算法公司的兼容性。其次，在CUDA方案的轉(zhuǎn)換上，核芯達(dá)在成立之初就打造了成熟的工具鏈，可以協(xié)助各家算法公司做到無(wú)痛接軌CUDA方案。第三，核芯達(dá)的核心的三大件，車規(guī)CPU、GPU、MLU，是知識(shí)產(chǎn)權(quán)自有，并且是ASILB有過(guò)大量出貨的經(jīng)驗(yàn)。核芯達(dá)團(tuán)隊(duì)希望把國(guó)際項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)運(yùn)用在國(guó)內(nèi)的大算力異構(gòu)芯片上，為國(guó)內(nèi)的自動(dòng)駕駛領(lǐng)域添磚加瓦。

關(guān)于CPU，核芯達(dá)也合作了許多國(guó)際項(xiàng)目，一致認(rèn)為自動(dòng)駕駛的CPU更看重的是單核單線程的算力，包括硬件多線層任務(wù)切換零延時(shí)。在GPU和MLU上，核芯達(dá)屬于樂(lè)高的架構(gòu)，所謂樂(lè)高架構(gòu)就是指核芯達(dá)是能夠做到定制化、模塊化以及是一個(gè)開放式的架構(gòu)。

在MLU方面，最高的算力可以做到600 TOPS，GPU浮點(diǎn)最高算力是可以做到12 TFLOPS，可以超越英偉達(dá)。在MLU上有兩大特色，第一個(gè)是核芯達(dá)具有專利的近存計(jì)算架構(gòu)，指數(shù)據(jù)可以不用搬來(lái)搬去，對(duì)效率和功耗都有很好地幫助。第二是核芯達(dá)在計(jì)算資源上顆做到資源分享以及資源獨(dú)占，提升自動(dòng)駕駛的安全性。

上圖是核芯達(dá)芯片的簡(jiǎn)單方塊圖，左邊是以特斯拉的FSD舉例，特斯拉的FSD的CPU+GPU+NPU占據(jù)了整個(gè)芯片面積超過(guò)85%以上，核芯達(dá)的CPU、GPU、MLU也是占據(jù)了超過(guò)整個(gè)芯片面積的75%以上。因?yàn)槿蠹剂诵酒陌顺桑圆还苁窃诩夹g(shù)角色，開發(fā)成本都是至關(guān)重要的。在GPU上核芯達(dá)的芯片會(huì)到6 TFLOPS，MLU上會(huì)大于200 TOPS。核芯達(dá)將于2024年發(fā)布該產(chǎn)品。

在CPU層面，L4、L5的自動(dòng)駕駛需要強(qiáng)大的CPU，包括核芯達(dá)在參與國(guó)外項(xiàng)目時(shí)討論到并且明確，強(qiáng)大的CPU核芯達(dá)更關(guān)注的是強(qiáng)大的單核單線程能力，堆核不是正解。假如將CPU單核能力提升0.5倍，CPU整體的性能是可以提升2.36倍，同樣如果是通過(guò)堆核來(lái)提升CPU整體性能到2.36倍，那所需要的核數(shù)是雙倍。為了滿足CPU強(qiáng)大的單線程能力，第一個(gè)是要做到實(shí)實(shí)在在的硬件多核，而不是軟件去模擬，軟件模擬就會(huì)導(dǎo)致切換，不能做到零延時(shí)。零延時(shí)概念對(duì)自動(dòng)駕駛而言非常重要。任務(wù)間的切換不會(huì)造成延誤才能夠確保每時(shí)每刻的自動(dòng)駕駛行駛安全。

針對(duì)自動(dòng)駕駛在芯片方面的應(yīng)用，核芯達(dá)也需要更高效率的CPU來(lái)支撐整個(gè)應(yīng)用的需求，所以CPU對(duì)自動(dòng)駕駛而言就顯得非常關(guān)鍵。核芯達(dá)開發(fā)了兩顆CPU IP，一顆叫泰山，一顆叫嵩山，這兩顆IP確認(rèn)開發(fā)完成以后會(huì)給國(guó)際上兩大巨頭進(jìn)行使用。這兩款CPU IP剛好可以彌補(bǔ)國(guó)內(nèi)高端產(chǎn)品的空白，這也是核芯達(dá)另外的產(chǎn)品線。泰山和嵩山預(yù)計(jì)2022年底會(huì)開發(fā)完成，對(duì)于未來(lái)整個(gè)中低端的產(chǎn)品線，包括汽車的MCU存儲(chǔ)以及邊緣計(jì)算，核芯達(dá)也正在規(guī)劃和布局當(dāng)中。

手機(jī)變成了移動(dòng)的微電腦，當(dāng)汽車實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛以后，核芯達(dá)認(rèn)為自動(dòng)駕駛就是移動(dòng)的數(shù)據(jù)中心。自動(dòng)駕駛方面，APU所讀取的數(shù)據(jù)大家都知道是傳感器，包括了攝像頭、雷達(dá)、毫米波。數(shù)據(jù)中心讀取是硬盤與存儲(chǔ)，讀取之后的數(shù)據(jù)都是給到了核心的三大件進(jìn)行處理，CPU、GPU以及MLU，所以核芯達(dá)認(rèn)為自動(dòng)駕駛的這顆大芯片三大件與數(shù)據(jù)中心的三大件可以進(jìn)行復(fù)用，可以降低整個(gè)芯片開發(fā)成本，縮短設(shè)計(jì)驗(yàn)證時(shí)間，共享極致的核心性能。

早前英偉達(dá)花了70億美金收購(gòu)Mellanox，然后想花400億美金收購(gòu)ARM，雖然失敗了，但收購(gòu)的主要目的就是為了湊齊三大件，現(xiàn)在是三缺一的狀態(tài)，核芯達(dá)擁有核心的三大件，CPU、GPU和MLU，因此其以后會(huì)做更加長(zhǎng)遠(yuǎn)的布局，包括DPU、DFU，往外延伸，整個(gè)市場(chǎng)空間夠大。

拉動(dòng)資源 全面布局芯片產(chǎn)業(yè)最好的時(shí)代

英納法是北汽全資收購(gòu)的子公司，在天窗行業(yè)排名世界第二，為國(guó)際和國(guó)內(nèi)的各大車廠提供天窗。目前核芯達(dá)的多音區(qū)技術(shù)是和英納法的天窗進(jìn)行整合。核芯達(dá)的多音區(qū)技術(shù)特色主要有以下幾點(diǎn)，一些技術(shù)指標(biāo)會(huì)在視頻里有具體呈現(xiàn)，其總結(jié)如下。

第一點(diǎn)，核芯達(dá)多音區(qū)的技術(shù)是可以降低成本，大家知道傳統(tǒng)的方案通常有四個(gè)麥克，分布在汽車座位邊上的前后左右，四顆芯片的用量，布線復(fù)雜，打孔也很多。核芯達(dá)的多音區(qū)技術(shù)只需要一個(gè)安裝位置，一顆芯片，車內(nèi)更少打孔，更少的線束使用。

第二點(diǎn)，核芯達(dá)的多音區(qū)技術(shù)具有更先進(jìn)的聲音隔離技術(shù)，保證了在各個(gè)位置上的語(yǔ)音識(shí)別度，具備了其他傳統(tǒng)方案所沒(méi)有的雙講以及多講功能。所謂的雙講就是指車的前排左右兩個(gè)人，如果同時(shí)講話，同時(shí)下達(dá)指令，核芯達(dá)的多音區(qū)技術(shù)是可以非常明確的同時(shí)區(qū)別這兩個(gè)人講話的內(nèi)容，并執(zhí)行命令。所以整個(gè)多音區(qū)的技術(shù)可以提高車內(nèi)的整個(gè)識(shí)別度。

第三點(diǎn)，核芯達(dá)的多音區(qū)技術(shù)除了和英納法整合之外，核芯達(dá)也會(huì)依托于合作伙伴成熟的汽車座艙的操作系統(tǒng)，推廣到各個(gè)車廠以及tier1，打造座艙系統(tǒng)的黑科技。

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