2010年10月世博会,几辆无人驾驶面包车出现在上海街头。对在场的大多数中国人来说,这是他们第一次见到无人驾驶汽车。而这批引人驻足的无人车,来自意大利帕尔马大学团队组建的VisLab,一个以计算机视觉研究闻名的无人驾驶公司。
VisLab的自动驾驶车,日后成为安霸的一部分
5年之后,给中国人民带来了一些无人车记忆的VisLab,被一家芯片公司安霸收购。在公众视野里,安霸是一个陌生的名字,但搭载安霸芯片的设备进入了千家万户:运动相机、无人机、行车记录仪、安防摄像机中都有安霸芯片的存在。
这家芯片公司其实扎根中国已久,创始人祖籍东北,心系中国,创业之初就将国内作为未来发展重点。安霸超过2/3员工是中国人,收入大头来自国内企业,客户多是消费电子、安防市场细分领域的龙头。而在AI浪潮风起云涌、中国践行汽车智能化转型的产业升级步伐时,安霸也踏入新的领域,发力智能驾驶芯片。
这是一个强敌环伺的战场,但也是一家芯片公司前所未有的机遇。安霸的变化是一个缩影:在不断奔涌的技术浪潮中,一家技术型公司要如何寻找自身的位置。
从视频到视觉
在职业生涯的前半程, 安霸创始人兼董事长王奉民的职业轨迹是围绕两个关键词展开的:视频编解码与芯片。
安霸创始人兼董事长王奉民
视频编解码技术的目标是,在不损伤视频质量的情况下对视频进行压缩,节省视频数据所需的传输带宽与占据的存储空间。如今人们能生活在一个被视频流充斥的世界里,离不开这项基石技术的不断演进。
这项技术的进步也成就了一批技术人才。1991-2000年,王奉民在视频编解码公司C-Cube任职,积累了多项视频编解码标准专利,一路从工程师做到总经理。
2004年,时值H.264(高级视频编码/AVC,如今最常用的高清视频编码标准)标准最终敲定。王奉民与他的前同事Les Kohn意识到,视频编解码标准的进化,最终会引向高清视频摄制设备的小型化与普及化。两人决定联手创办安霸,将自身积累的知识与专利固化在芯片中,打造专门的视频图像处理芯片,加速这一进程。
3年之后,安霸中国区团队成立,并先后在上海、深圳、新竹设立了研发中心。
选择重注中国,一方面是创始人的故土情节。王奉民祖籍沈阳,他名字中的奉,来自辽宁旧称“奉天”。“精神东北人”,是王奉民的另一重身份认同。另一方面则是对趋势的预判:收入不断增长的13亿人口,搭配上全球最多的工程师队伍,会把中国变成全球最大的电子产品市场和主要的创新策源地。
这是一个正确的判断。近二十年中,家用摄像机从笨重转为小巧,随后不仅被装上Gopro的运动相机、也装上了影石、大疆的无人机,安讯士、博世、海康及大华的安防摄像机。在高清视频摄录设备普及的浪潮中,大疆、海康、大华这些中国企业起到了举足轻重的作用,巅峰时期,它们占据了全球无人机、安防市场一半以上的市场份额。
安霸芯片赋能的安防摄像头
运动相机,内置安霸芯片
作为为它们提供视频图像处理芯片的主力供应商,安霸也因此成为赋能多个高清视频摄录设备细分领域的隐形冠军。与中国深度融合的结果,是分享了中国市场与人才的成长红利。2012年,安霸登陆纳斯达克,收入连续多年超预期增长,成为视频图像处理芯片领域一方豪强。
但电子产品与中国市场历来的特点都是快节奏的激烈竞争,在市场彻底饱和、竞争彻底白热化之前,安霸必须找到新的领域。也是在上市这一年,汽车市场进入了安霸的视野。
当年,安霸在进行市场分析时,发现越来越多的深圳下游企业,在用安霸的芯片做后装行车记录仪。深圳的消费电子硬件企业向来对消费者需求有很敏锐的捕捉能力,安霸意识到这是新的机会。
安霸对此予以响应,新设立了行车记录仪芯片产品线,并主动接触国内车企与Tier-1,在2016年打入了难度更高的前装市场。不过,对一家芯片公司来说,行车记录仪的市场规模与附加值有限。而AI的到来,改变了安霸与汽车发生交集的方式。
2015年11月,安霸斥资3000万美元收购了已是独立公司的VisLab,这是一笔颇有前瞻性的收购。4个月后,Alpha Go战胜李世石,引发了世界范围内人工智能的第一次冲击,也带动了自动驾驶的创业热潮和辅助驾驶功能的加速上车。
AI冲击汽车产业带来了新的变化:作为智能汽车的重要传感器,摄像头采集的图像/视频处理需求,从简单的看得清、录得下,进一步升级到“看得懂”,视觉感知算法的重要性空前提升。
而安霸此时已将VisLab掌握的视觉感知算法收入囊中,进一步增强了打造AI视觉芯片的能力,也在成立十年后找到了一条新的路径:从一家视频图像处理半导体公司,转变成一家人工智能视觉半导体公司。
图灵奖得主Alan Kay有一句传世名言,“认真做软件的人应该自己造硬件”。在AI领域,这句话反过来也成立,“认真造芯片的人应该自己懂算法”。
在“算法优先”原则下,安霸2017年推出适用于智能驾驶的芯片CV1,内置灵活而通用的AI加速引擎CVflow®,可以很好地支持各类神经网络算法,支持多种优化方式。随后安霸打造了更强的CV2、CV3系列芯片,同时覆盖辅助驾驶、高阶智驾、自动驾驶,并以完整产品序列和低功耗、高性能的特点,逐渐打入主机厂的供应链。
2019年,因稳定的供货、优质的芯片产品和技术支持,安霸在43000家企业中脱颖而出,获得“博世全球优秀供应商奖”。
在与博世合作的十余年中,安霸最从初的安防芯片供应商,扩展为智驾芯片供应商,开辟了一条从视频图像处理到视觉智能的进阶之路。
两极之外的路径
新的征程往往是挑战与机遇并存。
在人脑中,负责处理图像的视觉皮层是面积最大的大脑皮层。为智能驾驶提供视觉的芯片,其地位和机会也不言而喻。麦肯锡预测,2030年智能驾驶芯片市场规模将超过2000亿人民币。
但巨大的机会也意味着竞争对手林立,过去几年仅在中国,就有超过10家智能驾驶芯片创业公司加入战局。更大的挑战在于,资金、人才与客户天生会主动富集,而智能驾驶芯片已经形成了两极:Mobileye与英伟达。
Mobileye尽管在中国新势力追逐高端、掌握灵魂的大潮中丢失了一些市场份额,但其智驾芯片在2022年仍出货超过3000万片,稳居中低端市场,也是智驾芯片营收最高的半导体公司。
英伟达虽然芯片价格不菲、汽车收入业务不高,但却以Orin X奠定了话语权,凭借软件生态与领先的纸面算力参数占据了高端市场。
以安霸为代表的中小智能驾驶芯片公司们,普遍会被问到一个问题:你要如何面对这个市场的两大巨头?
安霸用了两代芯片来回答这个问题。
2018年,安霸推出10nm车规级智能驾驶芯片CV2系列。这一系列的芯片同时集成了ISP、视频编码器等安霸的传统强项,也加入了能高效运行主流神经网络的CVflow AI引擎等多种计算单元,其深度学习神经网络的计算性能相比CV1提升20倍。
由于具备丰富的功能模块,CV2系列芯片在智能驾驶的各个子领域都能派上用场——L2级辅助驾驶、驾驶员监测系统(DMS)、电子后视镜、泊车辅助,CV2系列都能支持。加之价格并不贵,CV2系列芯片很快收到来自主机厂的订单,至今累计在汽车市场出货量已经达到数百万片。
安霸芯片登上的量产车型
实际上,CV2能进入主机厂供应链,价格只是一个因素。更重要的是,当CV2对标的Mobileye芯片仍然采取封闭与黑盒方案时,安霸意识到,会有更多车企将追求智驾能力的自研、可控、可升级作为核心竞争目标。
对此,安霸虽然掌握感知算法,但并不将算法与芯片绑定,而是采取开放的态度,通过改进芯片架构,支持各类算子,以及它们的灵活搭配来支持不断演进的神经网络算法,并且通过不断的工具链迭代,持续优化对新算法和客户自研算法的支持。
通过这样的方式,安霸在2018年推出的CV2系列芯片上,也能支持2020年以后出现的Transformer算法。2022年以后的CV3和CV72芯片上,则能支持更新的算法。
这套能够加速合作伙伴产品研发、算法迁移的工具链,离不开安霸中国团队的贡献。这个规模超过五百人的团队是一个能够独立研发从底层到上层软件、硬件和参考设计的建制化队伍,并且不仅做技术研发,也拥有丰富的工程经验,能对国内客户进行即时的响应。
在不少跨国芯片企业持续削减中国团队职能时,安霸逆向选择加注中国,很大程度是因为这里有一批全世界对智能驾驶态度最热切的车企。
2021年以后,特斯拉与蔚小理们相继开始尝试高阶智能驾驶的产品化,对智驾芯片的性能提出高需求。在国内,车企的算力焦虑直接导致了一场算力堆砌大赛,量产车型计算平台算力纪录从200T升至500T,又突破了1000T。
在这样的背景下,安霸开发了5nm的CV3系列芯片,首款量产芯片CV3-AD685的目标是智驾芯片的单芯算力标杆,一枚芯片等效算力750T。之所以称为“等效算力”,是因为CV3采用了独特硬件加速架构,CVflow,和GPU架构的原理不同。但以相同的数据精度,运行相同的各种神经网络算法的时候,一枚CV3-AD可以达到250T GPU芯片大约三倍的帧率。
一般而言,智能驾驶芯片企业对芯片算力“有多少T”的表述,都是单纯针对NPU,指的是芯片运行神经网络的性能。但实际上,现阶段智能驾驶芯片在运行中需要的远不止是运行神经网络的算力,图像处理、编码、渲染,点云处理,数据整形,规划算法运行···复杂的流程,需要不同的计算单元共同出力。
安霸CV3的高“等效算力”,正是依靠芯片内部各计算单元高效协作、最大程度发挥并行计算的能力,而减少计算瓶颈和不必要的数据搬运和等待的结果。
在CV3上,CVflow更新到第三代,特别改善了对几乎已是高阶智驾基石网络Transformer的软硬件支持。异构且相对均衡的计算单元,配合容量更大的SRAM,安霸的软件,能够让CV3在跑BEV、Transformer时更灵活地分配、合并不同类型的计算需求,缓解带宽瓶颈,用更低的功耗换取更高的性能。
在市面上,这类能以较低功耗原生支持BEV、Transformer的大算力芯片,是高度稀缺的产品。而CEO王奉民认为,衡量一块芯片优劣的最重要标准,就是TOPS/W,性能功耗比。相比之下,GPU为主的芯片性能功耗比不高,已是一个老生常谈的问题。
CV3发布后,很快收获了博世及大陆的合作。顶级供应商相继抛来橄榄枝,说明了一个问题:在智能驾驶本身仍在快速演进的时期,智驾芯片市场远未到格局已定的时刻,Mobileye与英伟达两极之间其实仍有大量的需求没有被满足。
比Mobileye更开放、更高性能,比英伟达更高效,安霸代表的是智驾芯片两极之外的一条新路径。
市场永远需要性价比
2022年开始,智能驾驶其实并行着两条看似矛盾的主线——一面是智驾头部车企几乎不计成本地发力城市NoA,另一面则是整个行业前赴后继但又精打细算地导入“平价型智能驾驶”。
全行业呼吁的智驾降本,塑造了当下智驾竞赛的另一个主战场,行泊一体。顾名思义,智驾行车模块与泊车模块一体化。
在入门和中端车型的电子电气架构中,绝大部分辅助驾驶的行车与泊车分别由不同的芯片控制,芯片也分属不同的PCB板,这样不仅硬件成本更高,而且行车与泊车模块间可能还存在互不相通的问题。车企的诉求是,最好能有一块芯片统管辅助驾驶行车与泊车,既节省成本,又提高上限。
然而,面对行泊一体的需求,市面上的芯片供给不同程度存在几类问题:
一是软件栈、工具链不完善,会加大下游基于芯片进行二次开发的难度。
一些芯片本身并不提供感知算法,需要下游算法团队迁移、适配,此时如果工具链不完善,算法适配将变得困难。同样,一些芯片的能力如果要被充分调用,需要车企和供应商自行开发中间件,开发周期会拉长,开发成本也将提高。
二是算力不够,需要多芯片级联/配合,但这会造成成本上升、系统变得更复杂,与降本需求背道而驰。
现阶段更普遍的做法是,车企与供应商选择将芯片算力“分时复用”,即行车时不接入泊车用的鱼眼摄像头,泊车时不用行车的摄像头。这一做法利用了有限的算力,但不足之处在于并没有充分使用不同传感器的数据,功能的现阶段能力和未来进化的空间都受限。
安霸在这些问题中寻找到新芯片产品的市场空间。
今年上海车展,安霸发布最新款芯片CV72AQ,它基于CV3进一步开发而来,计算性能有所收缩,但核心能力全面继承CV3:5nm车规制程,多核异构的硬件架构,低功耗高效能的处理能力,以及对Transformer的支持。
这枚芯片能够以4瓦的功耗,支持每秒90帧800万像素图像的AI算法处理。这意味着它能同时支持6枚摄像头同时工作——1枚800万前视摄像头,4枚300万鱼眼摄像头,1枚300万后视摄像头,这是一部中端车型的典型摄像头配置。
CV72AQ的目标市场,正是日渐火热的行泊一体。由于充足的算力和对Transformer、BEV算法的高效运行,它不仅能支持L2级辅助驾驶,也能以一片芯片助力实现更高级的高速NoA、记忆泊车功能。
在硬件之外,安霸为加速下游开发的工具链也是车企们需要的——在不断加速的智驾竞赛中,车企不仅要追求智驾能力的自主可控,也要在进度上不落伍。而安霸与芯片一道提供的工具链,能帮助客户对智驾算法进行训练、迁移、量化、部署,同时保障灵活与精度。
在国内车企全面开卷性价比的背景下,这枚芯片生逢其时。今年,在安霸大力开拓客户的中国汽车市场,车企们迎来了略显诡异的局面:智能电动汽车的技术进步,并没有带来更高的溢价,反而引来了无人能够例外的价格战。
不管车企们愿不愿意,本质上,这是摩尔定律逐渐渗透汽车产业带来的变化,也反映了汽车市场和芯片市场目前激烈的竞争态势。而安霸这样的芯片企业对此并不陌生,他们早已熟悉了这样的生存方式:依靠自己全栈的芯片设计能力,时刻盯准市场的需求,在高速迭代中持续寻找到性能(算力)、成本、通用性/灵活性之间的最佳平衡点。
在一次次的技术进步中不断定义性价比——本质是提高效率,这是几乎所有芯片公司成功背后遵循的铁律,也是几乎所有技术企业的宿命与使命。
尾声
陪伴中国各个产业经历过狂飙突进年代的人,往往更能理解这片土地的价值与特征:巨大的市场潜力、极快的竞争节奏、独特的本土化需求,是不同行业在中国市场的共同底色。
祖籍东北的安霸创始人王奉民,职业生涯与中国产业升级同频共振。九十年代尚在C-Cube任职时,王奉民就频繁在硅谷和大陆之间来往——那时VCD正风靡国内,而王奉民带队打造的视频编解码芯片是其中的关键部件。而后在中国视频安防崛起,运动相机、无人机、行车记录仪风靡市场的时刻,王奉民与他的团队从未缺席。
创始人的血缘羁绊与亲身实践,让安霸具备了许多海外芯片巨头略逊一筹的特质:理解且尊重中国市场的需求,并愿意为之付诸行动。
因此,当国内的智能驾驶竞争格局以季度为单位变化,一些国际芯片企业尚在讨论要不要扩大中国团队时,安霸早已重注中国,在国内的百余人团队已经与下游的Tier-1、主机厂并肩作战多时。
不过,汽车芯片显然不是劳动密集型产业。为了更好地助力下游,安霸一手抓产品,针对汽车市场开发了完整的芯片产品序列,辅助驾驶、高阶智驾、自动驾驶全面覆盖;一手抓服务,提供统一SDK与工具链,能够让下游客户集中人力与资源,最大程度地复用软件成果,从而降低开发成本。
这是一家To B的技术企业、芯片企业在变革时期的必经之路:短期内必须能陪客户一起卷,归根结底是要帮客户赢。
作者:远川汽车组
编辑:罗松松
视觉设计:疏睿
责任编辑:李墨天