2024年11月14日，在第四届汽车芯片产业大会上，为旌科技副总裁赵敏俊提到，一款优秀的芯片应具备好用、易用、耐用三大特质。
好用，即性能需匹配车型需求，并非越高越好，而是与车型定位相匹配。易用，体现在工程师的日常开发中，包括芯片设计、配套工具链等，这些决定了芯片能否快速工程化、落地。耐用性对于汽车芯片尤为重要，需满足10年以上的生命周期，可靠性是核心挑战。
基于以上理念，为旌推出了VS919芯片。据赵敏俊介绍，该芯片原生支持Transformer及CNN，具备高计算效率、高集成度、高安全性、低功耗及低延时五大优势。
以下为演讲内容整理：
芯片应具备好用、易用、耐用三大特质
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。
但是可喜的是，国产智驾芯片当前增长快速。另外，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94.5%，但仍然占有非常高的份额，头部效应依然明显。
基于这样的背景，分享一些关于芯片的思考。
首先，让我们看看几个实例。这是两款售价15万左右的车型对比，重点在它们的智能驾驶方案：一款中配，一款高配。尽管两者价格分别高出20%和14%，看似差距不大，但以百分比衡量，实则相当显著。近期，比亚迪也宣布将智能驾驶技术引入10万元车型，预示着智能驾驶将成为标配。随着技术向更经济型车型普及，成本控制尤为关键。在此过程中，芯片作为智能驾驶的核心，对价格影响巨大。
其次，谈谈续航里程与功耗。两款车型在不同算力配置下，功耗普遍下降约10%，尤其在启用智能驾驶功能后，功耗更是直线下降。这其中，芯片的作用及如何优化功耗，是我们需要深入研究的课题。从市场数据看，智能驾驶对功耗的影响不容忽视，这对我们芯片公司提出了挑战。
从主机厂与客户角度，一款优秀的芯片应具备好用、易用、耐用三大特质。好用，即性能需匹配车型需求，并非越高越好，而是与车型定位相匹配。易用，体现在工程师的日常开发中，包括芯片设计、配套工具链等，这些决定了芯片能否快速工程化、落地。在成本与时间同样紧迫的今天，工程化效率至关重要。耐用性对于汽车芯片尤为重要，需满足10年以上的生命周期，可靠性是核心挑战。
汽车芯片面临的挑战
当前，人工智能的演进牵引着芯片的发展。这一背景下，将好用、易用、耐用三大特质对应到技术层面的话，则包括芯片本身技术、软件、标准三大维度。芯片本身面临诸多技术难题，如性能功耗面积（PPA）优化、内存强化、可靠性提升等，这些都是业界持续探讨的焦点。此外，软件，特别是底层软件，同样扮演着关键角色。它与芯片紧密相连，是发挥芯片性能的重要工具。如何有效利用底层软件，是我们面临的一大挑战。最后，标准方面，可靠性、AECQ标准、预期功能安全以及网络安全等问题日益受到重视。如何在芯片层面确保这些安全，如何正向设计安全机制，是芯片设计面临的又一系列挑战。
随着网络复杂度的快速增加，数据量也随之激增，这对芯片的功耗、性能、面积（PPA）提出了更高要求。PPA、功耗、性能和成本，始终是芯片设计不变的核心议题。在芯片设计中，PPA的平衡是不可避免的考量。不同的应用场景，侧重点也会有所不同。以云侧和端侧为例，云侧芯片，如服务器、数据中心所用的芯片，往往追求极致性能，如英特尔等，它的设计思路就是堆性能，但这也带来了高昂的成本和功耗。
相比之下，端侧芯片的应用场景更为广泛，因此需要考虑性能、成本和功耗三者的均衡。在设计架构时，这三者的考量大致各占三分之一。
汽车尽管是一个大型载体，但同样属于端侧。电池容量有限，因此功耗成为汽车领域的重要话题。同时，随着智能驾驶能力的不断下沉，以及行业对成本的极度敏感，这对芯片设计带来了巨大挑战。
针对端侧芯片，如何在成本可控的前提下实现高性能与低功耗，是一个复杂且关键的问题。以下是我们对此的深入分析：
首先，算力并不等同于性能。性能是一个系统性问题，需要综合考虑。尽管市场上常宣传算力，但实际能发挥出来的性能却大打折扣。一个重要原因是带宽的发展滞后于处理器性能，内存瓶颈限制了系统性能的释放。因此，在设计时，我们不能仅关注算力，还要思考如何优化系统架构，充分发挥性能。
其次，功耗问题同样重要。功耗不仅影响续航，更关乎热管理。数据搬移产生的能耗远高于其他部分，且随着网络模型和数据量的增加，动态功耗上升，芯片温度升高。过高的温度会触发过温保护，导致性能下降，甚至缩短芯片寿命。因此，功耗设计需细致考虑，以确保芯片能在良好环境下高效运行。
再者，芯片面积的增大也带来了挑战。一方面，芯片面积增大直接增加了成本和封装难度；另一方面，更大的面积意味着更大的应力，对封装可靠性构成威胁。此外，热应力也是一个不可忽视的因素，需要在设计和选材时加以考虑。
最后，AI技术的发展也带来了挑战。随着智驾技术的下沉，传统的模块化和设计方法仍将在低阶车型中占据一席之地。未来一段时间内，传统方法与端到端大模型将并存。因此，芯片设计需兼顾兼容性，既要满足当前需求，又要为未来发展预留空间。
因此，端侧芯片设计需综合考虑性能、功耗、面积和AI兼容性等多方面因素，以实现成本效益的最大化。
为旌的方案分享与应用实践
首先，我们自研的NPU能全面支持端侧Transformer，是智驾芯片的核心模块，承担AI计算能力。同时，配备一整套自研工具链，助力客户与工程师快速实现目标。该NPU支持200多个算子加速，并可通过算子可编程性进一步提升效率。此外，我们提供混合精度及可扩展自定义算子模式，以满足客户需求。
针对内存和功耗挑战，从架构层面设计了多级存储预取机制，以减少数据搬运，缓解内存和功耗问题。通过优化内部存储架构和调度设计，成功将DRAM访问量降低了60%。
在封装方面，面临诸多挑战，如材料选择及密度设计等。我们拥有专家团队，针对应用场景进行专门设计，以在有限芯片面积内实现更优封装。
去年12月底，面向行泊一体市场，为旌正式推出VS919芯片。该芯片原生支持Transformer及CNN，具备高计算效率、高集成度、高安全性、低功耗及低延时五大优势。
从系统角度出发，我们考虑如何帮助主机厂量化功耗。高集成度不仅简化了板机设计，降低了成本，还提升了功耗效率。目前，VS919正在市场推广，并已通过AEC-Q100及ISO2626功能安全认证。
VS919典型的域控制方案，包括前视、后视、环视及雷达等传感器接入，同时支持CMS方案。软件方面，我们拥有自己的软件团队，负责底层软件开发，并与ETAS合作打造高效底层软件。上层软件则开放给生态伙伴，以实现差异化应用。
自芯片发布以来，我们已与合作伙伴开发了一系列方案，并与清华大学汽车研究院进行了合作，实车测试也已成功完成。
自去年芯片发布以来，我们全力以赴进行市场推广，仅用六个月便实现了头部主机厂从0到1的突破，这对我们而言是一个至关重要的里程碑。，，整个过程中，我们的芯片实力得到了主机厂的充分认可。
我们积极拓展合作伙伴，坚持聚焦芯片领域，开放算法，与清华大学汽车研究院、ETAS等国内外合作伙伴携手合作。今年起，我们将继续扩大合作范围，构建属于我们的生态圈。
最后，我总结一下。今天，我主要分享了自己对行业的思考以及我们为旌的实践，最重要的是传达了我们的产品理念：好用、易用、耐用。这是我们认为对于主机厂和用户而言，在选择芯片时非常关键的出发点。
芯片是数字化的基础，更是汽车智能化的核心。因此，我们必须稳扎稳打，如履薄冰地做好每一步，筑牢智能驾驶的基石，推动整个产业智能化快速发展。
（以上内容来自为旌科技副总裁赵敏俊于2024年11月14日在第四届汽车芯片产业大会发表的《筑好智能驾驶基石，助力产业智能化发展》主题演讲。）
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