安霸车载芯片是如何做出来的？

现在复盘,冯羽涛越发相信,只有精心打磨产品,才能实现长期经营。“每天24小时不间断,连续跑一个月,中间不能有任何掉帧,安霸的产品就是这样磨出来的。”视频处理产品更讲求眼见为实,为此,在1080P产品刚上市时,冯羽涛团队经常扛一台能显示1080P视频的电视去给客户演示;在这次上海车展上,安霸在展官外准备了两辆整车,可以带客户上路演示安霸方案的实际效果。

文︱王树一

图︱现场拍摄

安霸半导体(Ambarella)进入汽车市场时间并不长,5年前才推出车规产品。

在工艺上,紧跟先进工艺进度。安霸和三星合作非常深入,也勇于使用新工艺,早在2016年就推出了14纳米产品,而CV2x系列的5款10纳米芯片均已量产。2021年1月份公布的8K人工智能视觉芯片CV5,采用三星最新5纳米工艺,集成安霸CVflow人工智能计算引擎和双核Arm A76处理器,最多支持14路CMOS摄像头输入,适用作自动驾驶域控制器。据安霸2021财年四季报预测,截止2021年4月底,其10纳米的AI SoC系列出货将超过200万颗,其中汽车市场累计出货量将超过30万颗。在车载产品市场主流处理器工艺还在28纳米以上时,安霸已经将工艺推到了5纳米。

在应用中,强调低功耗优势。借助深厚的图像处理技术积累,安霸将视频和图像常规处理硬件化,CPU主要负责管理各视频处理模块及资源调配,所以工作负载轻,即使是进行4K视频处理这样的高运算量任务,CPU本身的负载并不重。安霸半导体中国区总经理冯羽涛认为,虽然自动驾驶算力要求比较高,但单颗算力1000 TOPS(每秒万亿次运算)的芯片是否适合当前ADAS(高级辅助驾驶)需求值得商榷,这种巨型芯片对功耗和散热要求都很高,动辄数百瓦的功耗对纯电动续航影响不可小觑。安霸在功耗控制方面极其出色,最大功耗不超过50瓦。安霸产品中,算力在1．x TOPS至1x TOPS之间的芯片即可满足当前L2、L3级别主流自动驾驶应用视频处理运算,这些芯片功耗不超过10瓦,因此在应用中通常都不需要加装散热装置。冯羽涛说:“我们看到很多传统方案都有散热片,现在友商的方案也多有散热片,所以有客户和我们说,你们得加个壳子(指散热片),不然不像车载产品。”

隐私保护与信息安全也是冯羽涛反复强调的重点。无所不在的摄像头让普通人的隐私荡然无存,尤其是车内私密空间架设摄像头总像被监控,这也让部分消费者对摄像头功能的延展抱有抵制态度。冯羽涛认为,从技术层面来看,敏感数据隐私保护的核心原理就是不要让数据脱离本机的硬件,数据在本地产生、本地处理,一定要上传到云端时,先经过脱敏处理再进行传输。

冯羽涛表示,汽车的信息安全需要整体系统设计方案,才能实现以下功能:

系统安全启动,固件不被篡改

OTA安全升级,防止黑客利用

用户数据和个人隐私得到保护

数据传输过程不被窃听

算法等知识产权得到保护

据冯羽涛介绍,安霸的CV系列SoC已包含信息安全的硬件基础,包括建立安全执行环境和信任链,以及签名验证机制。在此基础上,安霸推出了“磐石”可信计算架构,其中的设计单元模块都已在量产项目实现和得到验证。对于该架构中的系统加固,冯羽涛将之比作在设计完成后为系统“加锁”,核心模块被加锁以后,不能再被改写。无论是开发者本人还是黑客,都没有途径改写,从而确保该模块不会被人篡改。

冯羽涛表示,作为一个汽车市场后来者,安霸在努力适应汽车生态。在消费类市场,芯片厂商通常给客户提供参考设计板,以方便调试和扩展,并便于展示性能,但整车厂需要完整的功能模块,上车就能用。安霸就与一级供应商合作,为整车厂提供完整功能盒。但汽车产业链仍然很保守,很多厂商看到安霸产品性能确实很好,但还会问:有没有用到哪一个量产车上。

从零到一总是很难,但冯羽涛有信心,他至今仍对打入博世供应链印象深刻——虽然当时面向的不是汽车市场。那时他加入安霸半导体时间还不长,既要组建中国团队,又要开拓新市场,忙得不可开交。安霸正准备将产品线从广播电视等消费电子市场拓展到安防监控领域,博世成为第一目标客户,在海康、大华称霸之前,博世是安防监控市场领头羊——当然现在博世安防业务仍然排名全球前四,拿下博世就意味着拿到了安防监控市场的敲门砖。

拿到这块敲门砖并不容易,虽然凭借出色的视频编解码能力,安霸芯片在消费级市场声名鹊起,但在安防领域还是无名之辈。冯羽涛和团队把产品带到德国纽伦堡,和博世安防监控部门面对面谈,产品参数一个个过,方案需求一遍遍梳理。

最后,安防市场无名小辈安霸的产品在性能指标上征服了博世,不过在签约前博世提出来一个问题:产品能否保证十年供货期。毕竟专业级产品不像消费类两三年换一代,供应商能否长期供货是一个很重要的指标。

但当时安霸成立还不满十年,人员不足百人,如何说服博世相信安霸能保证十年供货?能够说服博世的只能靠产品的硬实力、安霸团队的历史经验,以及透明健康的财务数据与公司架构。

从C-Cube算起,安霸核心团队当时在图像处理芯片领域的积累已经有近20年,冯羽涛也把历年公司财务报表交给博世,力证安霸走在健康发展的道路上。最终安霸成功打入博世,这一合作就是十多年,安霸不仅满足了博世十年供货要求,2019年还荣获博世全球供应商奖,博世共有43000多家供应商,当年仅有47家获奖。随着安霸在汽车市场不断发力,双方合作的市场空间也会越来越大。

现在复盘,冯羽涛越发相信,只有精心打磨产品,才能实现长期经营。“每天24小时不间断,连续跑一个月,中间不能有任何掉帧,安霸的产品就是这样磨出来的。”视频处理产品更讲求眼见为实,为此,在1080P产品刚上市时,冯羽涛团队经常扛一台能显示1080P视频的电视去给客户演示;在这次上海车展上,安霸在展官外准备了两辆整车,可以带客户上路演示安霸方案的实际效果。而在本次车展上,安霸宣布其基于CV25的智能座舱多路AI视觉系统在长城Wey“摩卡”上实现量产,该系统采用安霸独家光学控制技术,可有效避免多摄像头同频光源的互相干扰,并符合Euro NCAP 2025标准规范。

冯羽涛表示,芯片行业风险高投入大,研发周期一般是两到三年,对于芯片从业者而言,两三年一个产品周期至少意味着两点,第一要有足够远的视野,至少能够定义两三年以后还处于主流应用的产品;第二,要有耐心去打磨产品,通过量产迭代最终交给客户成熟稳定的产品。多一些水磨工夫,就少一点翻车可能。

图:安霸部分产品演示