继电动化之后，汽车行业加快了智能化发展进程，据工信部数据，我国智能网联乘用车渗透率已从去年底的34.9%提升至今年上半年的42.2%，半年提升7.3个百分点。中国电动汽车百人会副理事长兼秘书长张永伟认为，预计到2030年，我国智能驾驶渗透率将进一步提升至70%，市场规模也有望提升至290亿美元，刺激了包括智能驾驶SoC芯片在内的增量芯片需求的快速增长。
不过，由于我国在半导体产业起步晚，截至目前，国内主机厂所需的智能驾驶芯片主要依赖于国际大厂。面对庞大的发展前景，本土芯片企业也纷纷布局，其中，上海为旌科技有限公司（下称“为旌科技”）基于其在ISP、NPU等领域的深度积累，正式推出面向L2+行泊一体智能驾驶的为旌御行系列域控芯片。
面向L2+行泊一体
为旌科技从成立之初就确立了“两条腿走路”的发展方向，一是面向泛视觉应用的高端AI芯片，相关产品已在下游实现出货；二是针对智能驾驶需求的域控芯片，新产品已根据规划如期面世。值得注意的是，汽车智能化作为全新的应用领域，在行业仍在摸索前行之时，为旌科技已明确了单芯片行泊一体域控的产品设计方向。
截至目前，为旌科技针对智能驾驶推出的为旌御行系列芯片已实现3款产品覆盖，分别是VS909、VS919L、VS919。
其中，VS909最早推出，最大支持800万像素摄像头接入，提供有8Tops AI算力，主要面向前视摄像头及泊车场景的应用，该芯片已于今年10月通过了AEC-Q100安全可靠性认证。VS919L最大支持三路800万像素摄像头接入，同时提供12Tops AI算力，主要面向单芯片行泊一体及CMS+流媒体后视镜场景的应用。VS919在如上性能基础上，将AI算力提升至24Tops，满足更大算力需求，支持单芯片行泊一体域控（高速NOP）或行泊一体+CMS域控应用开发。
不得不提的是，为旌科技核心团队平均工作年限超15年，具备极强的研发能力，此前在开发高端AI视觉芯片时，已储备了性能优越的图像信号处理引擎ISP、神经网络引擎NPU，这两项核心技术也被应用在了全新的行泊一体域控芯片中，使得SoC芯片能很好应对智能驾驶需求。
其中，ISP不仅支持可见光、红外热成像、3D视觉以及环视等多种传感器接入，还针对车载场景进行了增强设计，如140dB高动态范围、强光抑制、夜视去噪、去雾等算法，降低机器推理难度。而随着车载摄像头逐步从200万像素向800万像素提升，对ISP的处理性能要求越来越高，这意味着外挂图像处理模组的代价也越高，而为旌科技基于自研ISP技术的一体化集成方案，不仅能提供质量更优的视频流，还能很好规避外挂模组处理能力不足、成本高昂等问题。
自研NPU方面，除了支持自定义算子，灵活适配算法演进外，同时提供超过150个算子加速能力，充分提升计算效率。不仅可以支持传统CNN算法模型，同时也支持下一代BEV+Transformer等大网络模型，兼容性更强。通过自研的工具链，可以更快的帮助合作伙伴进行算法的移植和优化的工作，节省系统开发的时间，提升产品落地的效率。
基于如上方案设计及产品定位，为旌科技联合创始人兼市场副总裁汪坚介绍，“公司自研智能驾驶芯片面向的是L2+辅助自动驾驶应用，目前已获得Tier 1采用并进行远程自动驾驶开发。”且产品在Demo过程中，获得了客户的普遍认可，有Tier 1工程师认为，为旌御行方案的ISP处理效果已优于某国际品牌主流产品。
高集成、高可靠方案设计
行业周知，在智能驾驶这一从无到有的新赛道上，无论国际还是国内，市面上可选的芯片方案并不多，部分先一步布局的芯片企业，虽然已经在市场上展露头角，但各家产品并不统一，甚至出现一味追逐算力的情况，而算力的提升，势必带来成本的提升。
事实上，在L3级及更高阶自动驾驶推进缓慢背景下，L2+辅助智能驾驶无疑成为行业竞逐的焦点，由此，在过去多年验证中，市场对智能驾驶芯片选型也越来越理性，算力已不是最大核心诉求，而是在算力“够用”条件下，更侧重于高可靠、高集成、低功耗的综合性能，某Tier 1负责人就其L2+辅助智能驾驶方案算力需求表示，“我们的方案不需要几百上千Tops的算力，只需要几十Tops就能满足需求了。”
为旌科技基于市场痛点，新推出的智能驾驶芯片侧重于满足客户对方案简化、性价比、功能安全、高集成、低功耗等需求。
在此设计理念下，为旌科技首先进行的是高集成设计，以VS919为例，该芯片打破了传统“智能驾驶芯片+MCU”的架构设计，直接集成支持ASIL-D功能安全的MCU，降低了电路板设计的复杂度；同时基于双核锁步技术，提升了产品的冗余性能及可靠性。
VS919同时提供了丰富的接口设计，支持最高16路视频输入、4K编解码、千兆车载以太网口、超声波/IMU/激光雷达/毫米波雷达等感知接口、音频接口、PCIE3.0/USB3.0/SDIO3.0等高速接口、存储接口等，同时内置独立图像处理模块、视频处理模块、HSM模块等功能模块，高集成化设计大幅降低了Tier 1或主机厂的开发门槛，同时利于域控制器的小型化设计。
另外，该芯片采用高效能的多核异构架构，针对智能驾驶不同业务需求，针对性植入CPU（8*Cortex-A55）、NPU、GPU、DSP等专用处理引擎，能够就不同的计算任务合理分配和协调计算资源，提高计算效率和性能。
同时基于R5F（下称R核）+多核A55（下称A核）异构方案，实现R核与A核互不干扰，提高安全性的同时，很好解决了多A核运行Linux-RT实时性无法达到10us以内的棘手问题，从而使处理器平台友好支持实时性要求更高的产品应用。
再有就是为旌御行系列行泊一体域控芯片采用了64bit LPDDR4的内存带宽设计，据汪坚介绍，在选用低功耗内存方面，为旌科技做了多方考量，结合NPU运算需求采用了近存设计理念，该方案首先满足了降低DDR访问带宽及功耗的需求。其次，“我们知道算力依赖于内存墙，高算力芯片如果采用的是较低的存储单位，并不能发挥出算力性能，鉴于这一行业痛点，我们采用的是64bit的低功耗内存，可以充分发挥算力资源。”
基于如上设计，同等算力下，为旌御行系列行泊一体域控芯片NPU性能功耗比可达同类竞品的2.5倍以上，同时通过工具链优化，还可以进一步提升计算效率，“我们还给NPU匹配了多级存储，数据处理尽量控制在片内完成，从一开始就实打实地把DDR性能发挥出来。”汪坚表示。
基于高集成化以及高带宽设计，为旌御行系列芯片不仅在数据处理上做到极致，也将功耗降至极致，据介绍，通过内置多级低功耗管理，芯片设计功耗控制在10W以内，可以实现自然散热的域控设计，更加方便上车。
为很好适应汽车环境，为旌御行系列芯片在设计之初，就制定了严苛的开发流程，从功能安全管理、概念阶段开发、系统阶段开发、硬件阶段开发、软件阶段开发、支持流程，到安全分析、产品发布等全部环节，形成流程文件、安全分析、指导指南及模板表单等方面的大量文档和规范，最终于2023年7月一次性通过ISO 26262:2018半导体功能安全最高等级ASIL-D流程认证。
遵循ISO 26262功能安全流程开发的为旌御行系列芯片也在加速环境应力可靠性、加速寿命模拟可靠性、封装可靠性、电学参数验证、缺陷筛查等关键指标上获得上佳表现，除已获AEC-Q100认证的VS909外，新发布的VS919L、VS919两款产品也已启动AEC-Q100认证，为智能驾驶稳定“行驶”奠定坚实基础。
极致性价比适配严苛选型
随着L2+智能驾驶应用日渐成熟，以及对主控处理芯片的理性化，除了高性能需求不变外，市场对成本的控制也越来越严苛，特别是汽车持续价格战背景下，高性价比无疑成为Tier 1或主机厂智能驾驶域控芯片选型的新指标。
据了解，目前行业正在加速把L2+辅助自动驾驶下沉至15万元及以下级别车型，对域控制器的理想成本预期也从此前的数千元乃至数万元降至2000元左右，甚至更低，导致域控芯片的成本浮动空间进一步收窄。
基于极致性价比需求，目前市面上域控芯片的选型范围也变得越来越窄。
而为旌科技在设计为旌御行系列芯片时，即奔着提升智驾系统性价比的目标开发，汪坚表示，“随着下游主机厂对成本的要求越来越高，外挂一颗MCU就需要几十美元，显然无法满足极致性价比需求。而我们要推的就是极致性价比的单芯片行泊一体智能驾驶方案。”
为了更好满足市场需求，除了进行高性能、高集成化设计外，为旌科技还专门挑选具备研发能力的Tier 1对为旌御行系列芯片进行反复验证和优化，“一方面我们把硬件成本降下来，另一方面对包括感知、决策、规划、控制等算法都做优化。”
在芯片量产方面，为旌科技的全流程研发能力及丰富流片经验，确保了芯片投片成功率，为后续的量产和稳定供货提供了有力支撑，汪坚表示，“经过三年的研发，我们目前都是一次性投片成功，VS919系列芯片在回片的48小时之内就完成了各个模块的性能测试，而且性能指标均达到了设计要求，这些都仰仗于我司长期的研发和量产的经验积累。”
除此之外，低功耗设计也大幅降低了方案成本。
行业周知，随着芯片算力的提升不可避免衍生高功耗问题，业内往往通过风冷或水冷方案来进行散热，外围部件导致成本增加只是影响之一，重要的是，针对车规级场景，一旦散热装置故障，容易导致域控制器因温度过高出现宕机的情况发生。
而为旌御行系列芯片通过内置图像压缩模块、近存设计等架构设计，实现了超低功耗、高稳定应用，无需外围散热装置，仅通过自然散热即可满足降温需求，简约的方案设计更符合车规级场景，汪坚同时介绍，与同类竞品相比，为旌御行系列芯片具有更高的性价比，而且，“我们可以给合作伙伴提供贴身服务，及时解决客户开发过程中可能遇到的各种问题。”
基于如上高性能、高性价比开发，VS919和VS919L芯片均可支持5R6V行泊一体方案开发，实现L2+级别的点到点高速NOA功能、车道保持、自动换道、自动上下匝道、自动泊车辅助，360度全景影像、透明底盘等几十项自动驾驶功能，实现真正意义上的单芯片行泊一体方案。
为提升L2+智能驾驶的可靠性，目前行业也提出了接入更多感知的需求，对此，为旌科技VS919通过级联扩展算力，实现高端11V行泊一体方案应用，同时支持BEV+transformer大网络模型，实现部分场景下纯视觉城区NOA功能，也为后续推出更高阶自动驾驶方案奠定基础。
小结：充分释放智驾潜力
为旌御行系列芯片基于自研的高性能ISP，匹配市场对高质量图像的处理能力需求，而自研的NPU引擎，相同能耗下，可释放出数倍于竞品的计算能力，为智能驾驶提供充裕算力。其特色还在于高度集成化设计，无论是功能模块、多核异构架构、近存设计，还是丰富的接口，都力争在单芯片内高效处理各类数据，并把性能发挥到极致，在此基础下，还能实现10W以内的低功耗应用，充分满足市场对方案简约化、高性价比、高安全、高集成、低功耗等需求。
结合为旌科技丰富的流片经验，通过与业内合作伙伴的通力合作，实现真正意义上的单芯片行泊一体方案，同时提供贴身服务，为客户降低开发成本，缩短研发周期，助力L2+智能驾驶在亲民车型、主流车型上普及应用。
（校对/邓秋贤）
