为旌科技：智能驾驶芯片设计挑战及解决方案

为旌科技成立于2020年，专注于高端智能感知SOC芯片的研发与创新，掌握AI计算、图像视觉、异构架构、高能效、先进工艺等关键技术，致力于成为端侧SOC芯片的领军者。为旌科技运营副总裁赵敏俊表示，根据盖世汽车统计，2023年-2024年的中国智驾市场，智驾芯片的主要供应商仍然以国外厂商为主。但国产智驾芯片的市场占比正在逐步提高，前十大供应商中外国厂商的占比从85%降到了75%。整体而言，智驾市场正在快速爆发中，芯片国产化机会巨大。

2024年10月24日，在第十二届汽车与环境创新论坛上，为旌科技运营副总裁赵敏俊提出，智能驾驶芯片技术在芯片可靠性、软件、安全标准等层面仍面临着挑战。我们需要为客户提供好用、易用、耐用的芯片方案。同时在端到端大模型的发展下，芯片厂商还面临着芯片设计兼容性的挑战。

面对上述挑战，赵敏俊向与会嘉宾展示了为旌天权TM、为旌星图TM、为旌御行®VS919行泊一体芯片、为旌海山®等产品方案。

赵敏俊 | 为旌科技运营副总裁

以下为演讲内容整理：

市场洞察

根据盖世汽车统计，2023年到2024年的中国智驾市场，智驾芯片的主要供应商仍然以国外厂商为主。国内智驾域控制器在高端车型占比较高，因此特斯拉FSD和英伟达占据大部分市场份额。而全球范围内，Mobileye仍然是最大玩家，与其他玩家拉开了较大差距。中国市场中，国产智驾芯片的市场占比正在逐步提高，前十大供应商中外国厂商的占比从85%降到了75%，下降趋势明显，Mobileye在中国市场的表现远远落后于全球市场。

图源：演讲嘉宾素材

当前，智驾芯片的选择更趋多元化，前十大供应商的占比从2023年的98.6%降到了94%，但仍然占有非常高的份额，头部效应依然明显。

未来，中低算力行泊一体将是快速增长的主力方案，特別在2024~2026年这3年中将保持每年翻番的增长速度，中算力平台将在2026年超过高算力平台的出货量，成为未来最主要的智驾算力区间。未来5年智驾将快速下沉至20万以下车型，并成为各车型的标配。

国产化是机遇，也是挑战。我们将目前的挑战分为芯片、软件和标准。软件层面，仅凭芯片并不足以充分发挥其功能，关键在于如何通过软件与芯片的协同工作，有效释放芯片的性能，并确保在安全方面的稳定运行。此外，标准的制定同样至关重要。众多嘉宾提及的ISO 26262、ACQ等标准，目前仍以欧美标准为主导。近年来，我国积极推动国产标准的发展，对此，我们期待这些标准在国产芯片的研发过程中能提供更多有益的指导。

在此基础之上，最关键的技术挑战来自人工智能领域。近年来，大模型作为人工智能技术的重要发展方向，对我们的芯片设计产生了深远的影响。随着人工智能技术的持续发展，它将极大地推动芯片设计理念的创新与变革。面对诸多技术挑战，我们的目标是为客户提供兼具好用性、易用性和耐用性的芯片产品。

关于大模型的发展，我们观察到，从传统的模块化设计到今年广泛采用的统一架构，技术演进过程中呈现出显著变化，智能驾驶功能正逐步向中低档车型普及。在此过程中，尽管传统模块化架构因其成熟度高、成本相对较低等多方面优势，仍在被广泛应用。

在当前市场整体环境下，端到端大模型技术备受瞩目，也是我们未来的发展放心啊哥。我们坚信，在未来五年乃至更长的时期内，这两种技术路径将会并存发展。面对这样的格局，我们的芯片设计面临着新的挑战。

为旌科技产品介绍

作为平台型的芯片公司，我们致力于支持多样化的汽车车型，既要确保对最新端到端大模型技术的支持，又要兼顾对传统CNN架构的兼容性。在此过程中，如何设计芯片的兼容性成为了一个亟待解决的问题。软件层面的挑战、兼容性等都是我们要不断探索的方向。

面对这些挑战，为旌科技推出了为旌天全的NPU，这是一款AI处理器，它构成了智能驾驶芯片中的核心竞争力。我们的设计理念是追求极致的高效性，通过加速200多种底层算子，显著提升了整体的运算效率。此外，我们原生支持Transformer架构，并与合作伙伴基于该架构成功运行了多个演示模型。在CNN网络方面，我们的性能是友商竞品的1.5倍；而在汽车应用场景下，我们的表现更是友商竞品的6倍。这充分证明了我们在Transformer支持方面的卓越性能。

同时，我们也为客户提供自定义算子的支持，以此赋予他们更大的可扩展性，这是我们在智能驾驶领域所依赖的AI计算核心能力的重要补充。与AI处理器相辅相成的是其工具链，它对于帮助客户迅速将我们的技术能力转化为实际工程应用至关重要。自工具链发布以来，我们已与合作伙伴进行了充分的磨合与优化，实现了快速且成熟的商业化应用。客户在此基础上充分发挥了我们的技术优势。

此外，随着网络复杂度和AI技术的不断进步，数据量呈现指数级增长。数据量的激增，随之而来的是功耗的显著上升。尽管汽车作为终端产品，其体积和电池容量相对较大，但功耗依然是一个备受关注的关键指标。因此，在芯片设计过程中，功耗控制始终是我们需要考虑的重要因素。

通过四级存储架构，通过优化数据存储和访问机制，从源头上减少了数据搬运的过程。这一创新设计使得对DDR存储器的访问量降低了60%，从而有效减少了数据搬运的次数和功耗。

基于以上挑战，我们打造了一系列核心技术。此前，我们发布了为旌系列产品，共包含三款芯片，这是我们第一代面向智能驾驶市场的主打产品系列。这三款芯片具备五大显著优势。首先，它们拥有高计算效率，这得益于我们为旌天全处理器及与之配套的工具链所提供的强大支持。其次，它们具备高集成度，内置了MCU及安全功能，为用户提供了最基础的安全保障。此外，这些芯片还具有低功耗的特点，整芯片的典型功耗低于10瓦，在应用过程中无需主动散热设备，从而为客户提供了更简便的方案选择。同时，我们的芯片还具备极低的延时表现。其中VS919是我们运行系列的旗舰芯片，该芯片主打极致性价比，是面向中算力行泊一体市场区间打造的一款芯片。

我们集成了能够达到ASIL D等级的MCU，同时，通过采用异核架构，我们提供了卓越的计算性能。目前，我们已完成ISO 26262体系认证、ACQ100认证以及ISO 26262产品认证。

在芯片的基础上，我们还构建了相应的软件体系。其中，底层软件（蓝色部分）由我们团队自主研发，而AUTOSAR部分则是我们与合作伙伴共同打造的。在软件架构的上层部分，我们与生态伙伴紧密合作，作为开放的芯片平台，我们将芯片的能力，特别是前面提到的200多种算子的能力，全面开放给合作伙伴。他们可以在我们的芯片基础上，打造出具有差异化的应用方案和解决方案。

图源：演讲嘉宾素材

中算力的行泊一体是我们目前主要聚焦的市场空间，但随着我们智驾能力的发展，面向L5的智驾技术还有非常广阔的空间发展，算力需要不断提升。在此过程中，我们会不断往更高阶的智驾走，把我们的智驾能力发挥出来。

为旌科技介绍

为旌科技主要聚焦于高端智能感知领域，智驾是我们两条产品线的其中一。目前我们一共有9款芯片，其中3款是汽车领域的，还有6款是在另一条产品线的布局。我们的核心技术点是视觉+AI，过去10年，该领域从智慧城市慢慢发展到智能驾驶，未来可能向机器人脉络发展，该过程中底层技术是相差不大的。我们团队的核心优势就是有十分强大的SOC技术，基于核心底层SOC能力，我们把视觉+AI作为关键的两大技术以支撑不同的产品应用。

为旌海山系列是我们公司先期设计的一款芯片，目前已经打入头部行业客户，在一些细分领域也得到了头部客户的认可。

我们始终秉持一个理念，即专业的人做专业的事。我们团队的核心专长在于芯片设计。鉴于智能驾驶系统的复杂性，仅凭芯片本身是不足以支撑整个系统的，这需要我们与算法合作伙伴、软件解决方案提供商、Tier 1供应商以及主机厂进行深入探讨与紧密合作，共同打造高效的解决方案。在开放的芯片平台上，我们能够支持多家不同的主机厂，助力他们打造具有差异化的产品方案，这正是我们作为平台型芯片供应商所应具备的特点。

我们所坚持的战略是把芯片做好，将芯片打造成为智能驾驶行业的基石。我们致力于开发出好用、易用、耐用的芯片产品，以满足国内外主机厂的需求，从而推动整个智能驾驶平台市场的快速发展。

（以上内容来自为旌科技运营副总裁赵敏俊于2024年10月24日-25日在第十二届汽车与环境创新论坛发表的《智能驾驶芯片设计挑战及解决方案》主题演讲。）

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