车东西（公众号：chedongxi）
文 |  俞岳

上周末，延误了半年有余的2020北京国际车展正式开幕，因疫情防控需要，北京车展可能也是今年全球最大规模的车展。

在本届北京国际车展上，最大的看点之一莫过于L2级自动驾驶逐渐成新车标配，自主品牌L3甚至L4级自动驾驶正逐渐落地；华为等科技公司拿出自动驾驶解决方案“秀出肌肉”；多家自动驾驶芯片创企推出性能炸裂的解决方案……让本届北京国际车展宛如一场汽车科技秀。

国内自动驾驶芯片创业公司黑芝麻首次展出FAD自动驾驶计算平台，其算力最高可达280TOPS，从数据上看甚至全面超过特斯拉自研的FSD自动驾驶电脑。

那么，黑芝麻FAD自动驾驶平台真的这么强吗？FAD是如何碾压特斯拉FSD的呢？

一、北京车展最强自动驾驶计算平台 算力最高可达280TOPS

车展首日，国内自动驾驶芯片创企黑芝麻正式发布并展出了FAD（Full Atonomous Driving）全自动驾驶计算平台，同时也首次对外展出了第二款自动驾驶芯片华山二号A1000系列。

FAD最大的优势就是算力强，从数据上看，甚至已经超过特斯拉最强的自动驾驶计算电脑HardWare 3（实际算力大约72TOPS），单个控制器的算力最大可以达到280TOPS，高算力也让FAD支持L2+～L4级自动驾驶。

▲北京车展现场展出的黑芝麻FAD自动驾驶平台

今年6月，黑芝麻正式发布了华山二号A1000系列芯片，单颗芯片算力最高可以达到70TOPS，功耗小于8W，单颗芯片就能支持L3级自动驾驶系统。而FAD自动驾驶平台就是基于华山二号A1000芯片打造，单控制器最多可集成4颗华山二号A1000芯片，也就能够实现最大280TOPS的算力。

即便有这样强大的算力，FAD自动驾驶平台最高功耗也就几十瓦，能效比达到6TOPS/W。

这样的性能数据和能效比数据即便放到全球自动驾驶芯片领域，都处于领先地位。

此外，为适应不同汽车制造商和不同车型，车企也可以选择1颗、2颗或4颗华山二号A1000芯片集成的域控制器，分别可以实现最大70TOPS、140TOPS和280TOPS的算力，对应L2+级、L3级和L3/L4级的自动驾驶系统。

实际上，这就是满足车企的成本需求。

据了解，FAD自动驾驶平台支持多种传感器接入，包括激光雷达、毫米波雷达，同时接入多路摄像头，还内置有GNSS+IMU+RTK组合高精度定位模块，可以实现车道级定位，实现更精准的自动驾驶。

可以说，黑芝麻FAD自动驾驶平台凭借其高算力、低功耗，已经成为本届北京国际车展上最强大的自动驾驶域控制器之一。

二、支持L2+～L4级自动驾驶 黑芝麻FAD真能打趴特斯拉FSD？

FAD除了使用超强芯片，算力超强，还有哪些强大本领呢？

昨天上午，车东西与黑芝麻创始人兼CEO单记章与创始人兼COO刘卫红进行了深入访谈，找到了问题的答案。

1、对标特斯拉、英伟达 性能全面领先

在全球自动驾驶芯片大厂中，能实现黑芝麻FAD这样高算力水平的也就英伟达、特斯拉两家。

从算力上看，英伟达Xavier计算平台的算力有30TOPS，特斯拉FSD计算平台（HardWare 3）算力为144TOPS，两颗华山二号A1000芯片集成的黑芝麻FAD计算平台就有最高140TOPS的算力。

▲北京车展现场展出的黑芝麻FAD自动驾驶平台

而在算力利用率上，三者的差距比较悬殊，黑芝麻FAD可以达到80%以上的利用率，特斯拉有55%，而英伟达Xavier计算平台大约在20%左右。

单记章说道，用CPU、GPU进行AI运算，算力利用率太低，必须要使用专用的神经网络处理器进行AI运算，算力利用率才能达到比较高的水准。

实际上，这也是特斯拉放弃英伟达自动驾驶芯片，改用自研芯片的原因之一。

在功耗上，英伟达Xavier计算平台和黑芝麻FAD都在30W左右，特斯拉FSD功耗则翻了一倍还多，达到72W。另外，英伟达Xavier计算平台的能效比仅有1TOPS/W，特斯拉稍好，为2TOPS/W，黑芝麻FAD则能做到6TOPS/W。

据介绍，虽然三者的整体功耗比较低，但也需要进行严格的热管理优化。如果能效比太低，芯片发热难以控制，可能导致整体安全性、稳定性降低。

今年5月，英伟达发布了基于安培架构的自动驾驶芯片的迭代产品，算力较上一代Xavier计算平台有很大提升，并且有10TOPS、200TOPS、2000TOPS算力的三个产品。不过目前英伟达还没有公布太多有关安培架构自动驾驶平台的消息，量产时间也被定在2022年下半年，距离真正装车还有一定的距离，而黑芝麻预计FAD已经能够在2021年下半年量产装车。

2、神经网络引擎性能超强 支持多种AI运算

当我们透视华山二号A1000芯片就能发现，其主要由一颗8核心主频为1.6GHz的CPU，GPU，内存控制器，神经网络处理器，数字信号处理器（DSP），图像信号处理器（ISP），安全岛以及I/O接口控制器等处理器组成。据了解，这颗SoC中共有22个处理器。

▲华山二号A1000芯片内部

而这么多核心和计算单元，都集成在了不到90mm²的区域内，相当于指甲盖大小。芯片封装后的大小也只有约250mm²。

其中，“占地”面积最大的就是DynamAI NN神经网络处理器。据了解，这个区域中有4个3D卷积阵列，主频为1.2GHz，算力就已经能达到39TOPS；同时还有1个2D GEMM矩阵乘法阵列，主频800MHz。另外，芯片内还有5个独立DSP，让整个芯片的算力可以达到43TOPS。这还不包含CPU、GPU、CV加速器的算力。

实际上，这还是黑芝麻华山二号A1000芯片最基础的算力，其最强算力可以达到70TOPS。

同时，因为有多种不同的神经网络处理器，让整颗SoC能够保持很强的灵活性和均衡性。

3、降低开发门槛 符合车规标准

当前，大部分整车企业和自动驾驶公司采用自研自动驾驶软件，购买自动驾驶硬件的方式，研发或量产自动驾驶。但各个厂商在感知、识别、决策算法方面的进度各不相同，所使用的神经网络也各不相同，这就要求硬件厂商必须紧密配合整车企业的软件开发流程。

黑芝麻针对不同整车厂和自动驾驶公司给出了完善的开发解决方案。

首先，黑芝麻提供自研的算法神经网络，也能提供常用神经网络模型库。例如，在ADAS算法神经网络中，就包括路牌、路标、车道线、预测目标运动趋势等网络，黑芝麻将这些算法神经网络作为SDK提供给客户。也能将常用的、公开的神经网络制作成模型库，作为开源软件提供给客户。

第二，黑芝麻为客户提供神经网络开发工具，可以不断优化算法。即便在交付之前，也能在虚拟环境下运行开发者的网络。开发者可以通过黑芝麻的云端平台测试，甚至不需要在本地安装。

第三，如果客户完全没有开发自动驾驶软件，黑芝麻也可以提供硬件、工具链、软件库、操作系统打包交付。

在安全流程标准和车规认证方面，FAD平台满足ASIL B、ASIL D汽车功能安全要求。升级到板级产品后，FAD 平台的双芯片系统可完全独立工作，支持电源和视频采集系统的冗余设计，满足前装产品的设计要求。通过双芯片冗余，支持ASIL 安全分解，配合ASIL-D级别的控制MCU，实现系统级的ISO26262 ASIL-D安全流程标准。进一步达到系统级自动驾驶平台的SOTIF和RSS的安全设计要求。

可以说，黑芝麻FAD自动驾驶平台已经能够在硬件算力、整体效能、软件开发、安全认证方面领先于市面上大多数自动驾驶芯片，一些参数已经超越同级别的特斯拉FSD。

三、行业老兵组队造芯 FAD即将步入量产阶段

根据黑芝麻创业团队的介绍，公司于2016年成立并投入研发自动驾驶芯片，和特斯拉自研FSD芯片的启动时间大致相同，这也就让两家公司几乎站在同一起跑线上。

2017年，蔚来、芯动能等资方向其投资了近亿元。2019年4月，黑芝麻又获得了上汽、SK中国、招商局等机构的B轮投资。

这些投资让黑芝麻有能力大力投入研发自动驾驶芯片，现在投入的研发资金已经超过1亿美元（超过6.8亿元人民币），要知道黑芝麻的研发团队也就只有300来人，且都是来自芯片、汽车、算法等各个科技高地的顶尖人才。

▲左右分别为黑芝麻CEO单记章、COO刘卫红

黑芝麻CEO单记章此前是全球视觉芯片领军企业OmniVision创始团队成员，在硅谷芯片行业打拼了20多年，在图像处理芯片和软件算法上具有丰富的经验和技术积累。

CTO齐峥是英特尔奔腾二代芯片主要设计成员、CSO曾代兵是中兴微电子总工程师，COO刘卫红则曾是博世中国ADAS主力部门——底盘与控制系统事业部的中国区总裁。

正因为有超强的研发团队，让黑芝麻这家初创公司可以在3年时间内做出ADAS芯片华山一号A500并量产上市，在今年推出华山二号A1000芯片，发布FAD自动驾驶平台。

今年以来，新车如果没有配备L1/L2级自动驾驶，都“不好意思卖”，自动驾驶的普及程度正在快速提高，而更高等级的L3级甚至L4级自动驾驶也已经到了量产前夜，行业内对自动驾驶芯片和计算平台解决方案需求呈爆发性增长态势。仅自动驾驶芯片的市场规模，都有望达到万亿美元级别，成为半导体行业最大单一市场。

因此，FAD此时进入自动驾驶市场可谓正当其时。

今年8月，一汽智能网联开发院与黑芝麻达成技术合作协议。一汽智能网联开发院将启动基于华山二号A1000的智能驾驶平台的开发，以满足后续量产车型需求。双方将共同推动人工智能技术在汽车工业领域的应用，加速国产智能驾驶芯片的产业化落地。

另外，黑芝麻也已经签约多个FAD定点车型，预计明年就将有搭载FAD自动驾驶平台的车型上市。此外，国内外也已经有多家企业开始测试FAD自动驾驶平台，测试车辆已经上路。

黑芝麻在自动驾驶芯片和域控制器中取得的巨大成功，让行业研究机构开始重视这家刚成立4年有余创业公司。今年4月，硅谷最强智库之一的CB Insights发布中国芯片设计企业榜单，黑芝麻在车载芯片领域上榜，成为中国芯片设计企业65强之一。

今年7月，黑芝麻华山二号A1000芯片也亮相世界人工智能大会，与平头哥、依图、寒武纪等高端人工智能芯片同台亮相。

可以说，黑芝麻经过四年多的发展，已经成为全球领先的自动驾驶芯片设计公司，甚至已经有能力和芯片行业的老大哥们一较高下。同时，黑芝麻的快速进步，也推动着国内自动驾驶芯片设计再上新台阶。

在与两位创始人的交谈中，他们还透露了一个彩蛋，明年黑芝麻将发布性能更强的芯片，届时搭载这一芯片的FAD自动驾驶平台最高算力有望突破1000TOPS，其算力已经可以进行完全自动驾驶。