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黑芝麻智能開(kāi)芯課堂 智能駕駛芯片 "算力"詳解

引 言：汽車(chē)從誕生之初其主要的評(píng)價(jià)體系以馬力為主，隨著汽車(chē)工業(yè)百年的發(fā)展，汽車(chē)的屬性也慢慢的從生產(chǎn)工具，轉(zhuǎn)變成了第三空間。越來(lái)越多的新的功能上車(chē)，需要越來(lái)越多的芯片的支持。而隨著電子電氣架構(gòu)的發(fā)展，芯片也從之前的單一功能發(fā)展到了目前的高性能SoC（System on Chip）階段。之前的開(kāi)"芯"課堂從工具鏈和應(yīng)用角度做了介紹，今天我們就介紹下實(shí)現(xiàn)以上功能的基礎(chǔ)——算力。

上海2023年12月15日 /美通社/ --

算力的定義以及分類

算力，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是計(jì)算的能力。一款SoC一般會(huì)包含CPU，GPU，NPU及DSP等算力單元。類似于學(xué)霸在語(yǔ)文，繪畫(huà)，數(shù)學(xué)及理綜的學(xué)習(xí)能力。CPU簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)主要處理邏輯計(jì)算其單位DMIPS，GPU主打圖像處理，其單位FLOPS，表示浮點(diǎn)運(yùn)算能力。NPU作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器，主要用于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的推理工作，目前主流的中大算力NPU芯片算力可達(dá)TOPS量級(jí)，意為每秒鐘1萬(wàn)億次操作。DSP作為更靈活的算力單元，其既可以提供定點(diǎn)計(jì)算能力同時(shí)也可以提供浮點(diǎn)計(jì)算能力。所以，大家可以感受到，作為一款優(yōu)秀的SoC芯片，其是不能偏科的，多學(xué)科都要有很好的成績(jī)。那算力到底能支持什么樣的功能，不同等級(jí)的智能駕駛都需要多大的算力呢?

不同級(jí)別自動(dòng)駕駛對(duì)應(yīng)的算力需求

自動(dòng)駕駛主要分為0-5級(jí)，以Level3為分界，以下為智能駕駛，以上為自動(dòng)駕駛。目前市面上比較成熟量產(chǎn)的還是以Level3以下為主。智能駕駛目前主要的感知更多的依賴視覺(jué)，這也推動(dòng)了卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器即NPU，在智駕領(lǐng)域占據(jù)了比較重要的地位。

為什么車(chē)企都在拼算力

我們可以看到，隨著自動(dòng)駕駛等級(jí)的提升，其對(duì)算力的要求也在不斷的提高。算力也代替了馬力成為汽車(chē)行業(yè)重要的參數(shù)指標(biāo)。汽車(chē)產(chǎn)業(yè)正式進(jìn)入了拼算力的時(shí)代，大算力芯片開(kāi)始成為各大車(chē)企全新車(chē)型的重要賣(mài)點(diǎn)。

一方面，車(chē)載傳感器數(shù)量和種類在急速增加的同時(shí)其精度也在大踏步的提高，以確保實(shí)現(xiàn)更多更復(fù)雜的功能，這對(duì)于芯片的算力提出了更高的要求。另一方面，新的算法模型也在不斷的更新，更多的大模型被應(yīng)用到實(shí)際的方案中，進(jìn)一步拉升了對(duì)算力的需求。不過(guò)，我們也發(fā)現(xiàn)了一個(gè)比較有趣的現(xiàn)象，目前各大車(chē)企的旗艦車(chē)型的算力越來(lái)越高，動(dòng)輒幾百上千TOPS，同時(shí)，我們也看到芯片公司對(duì)于中算力芯片的投入也越來(lái)越大，智能駕駛在中低端車(chē)型的滲透率也進(jìn)一步的提升。芯片算力在被拉高的同時(shí)，傳感器復(fù)用，算力復(fù)用也在逐漸的應(yīng)用到更多的量產(chǎn)項(xiàng)目中去，車(chē)企和芯片廠商似乎也達(dá)成了某種共識(shí)，芯片算力也在回歸理性。

自動(dòng)駕駛算力不是越高越好

芯片的算力在狂飆的同時(shí)，市場(chǎng)也在回歸理性。隨著軟件，算法的發(fā)展，芯片的算力利用率也在進(jìn)一步的提升。同時(shí)，我們也不能忽視另外一個(gè)很重要的概念就是幀率，幀率能夠更真實(shí)的反應(yīng)芯片的實(shí)際的計(jì)算能力。所以，算力作為理論值可以反映芯片的基礎(chǔ)計(jì)算能力，而幀率則是能夠真正的反應(yīng)一顆芯片實(shí)際的計(jì)算效率。那是不是幀率越高越好，只能說(shuō)在實(shí)際的智能駕駛中，說(shuō)對(duì)了一半，我們確實(shí)需要更高的幀率，前提是此幀率對(duì)應(yīng)的算法模型可以真正的為智能駕駛所服務(wù)。在沒(méi)有給定算法模型及其對(duì)應(yīng)的分辨率的情況下，單純的提出幀率是多少，是無(wú)法真實(shí)反饋一顆芯片的實(shí)際算力的。

黑芝麻智能華山系列芯片方案

黑芝麻智能推出的華山系列智駕芯片，不只是拼算力、拼工藝、拼投入，同時(shí)拼創(chuàng)新點(diǎn)，其單顆算力達(dá)到58Tops，具有平臺(tái)化、高性能、低功耗等特點(diǎn)，基于兩大自主可控核心IP構(gòu)建了核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，包括車(chē)規(guī)級(jí)圖像處理ISP和車(chē)規(guī)級(jí)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器NPU，讓車(chē)輛"看得清"和"看得懂"。融合前向+環(huán)視攝像頭，前+角雷達(dá)及超聲波等傳感器，是國(guó)內(nèi)首個(gè)符合車(chē)規(guī)、達(dá)到量產(chǎn)狀態(tài)的單SoC行泊一體域控制器的芯片平臺(tái)。整體方案簡(jiǎn)潔、高效、性價(jià)比高。豐富的傳感器接口，能夠支持L2+/L3等級(jí)自動(dòng)駕駛解決方案，幫助用戶提升智能駕駛體驗(yàn)的同時(shí)也為車(chē)廠及零部件供應(yīng)商提供大幅降本的可能。