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JackTok × 单记章 | 他在硅谷磨了20年,回来赌一颗中国芯

撰文| 孙 玥编辑|张 南设计|荆 芥十年前,单记章决定离开硅谷工作20年的OmniVision。他看见AI行业拐

撰文| 孙   玥

编辑| 张   南

设计| 荆   芥

十年前,单记章决定离开硅谷工作20年的OmniVision。他看见AI行业拐点初现,AlphaGo战胜人类棋手李世石,特斯拉搭载Autopilot大规模上路,成为行业标志性事件。

而彼时,整个中国汽车产业尚在迷茫中寻找方向。汽车半导体市场几乎被瑞萨、英飞凌、恩智浦、德州仪器等企业垄断,智能汽车的“大脑”攥在国际巨头手里。绝大部分国内车厂偏向使用外国芯片,因为这样“出了问题才有借口”。

单记章带着从芯片设计到商务销售的职业历练回国,踏上车规级智能芯片的产业荒原,创立黑芝麻智能。自动驾驶芯片赛道和品牌发展路径都已清晰。团队先花三年时间做IP,因为“买来的没有生命力”;坚持技术创新,因为“想做没人做过的东西”。

次年,第一颗华山A1000芯片送去流片,心怀技术人的骄傲,团队用1千万美金赌赢了——芯片一次性成功。

同期英伟达推出的Xavier系列芯片算力32 TOPS,黑芝麻智能将算力做到58 TOPS——访谈中,单记章数次强调自家产品与英伟达的特性对比,细致地列出每一项优势与不足,因为与国际领先的公司竞赛才有意义。

至2024年,黑芝麻智能捱过周期更迭,扎根智驾AI芯片赛道,实现技术持续迭代与规模化量产,成为“国产自动驾驶芯片第一股”。

创业十周年之际,单记章做客JackTok,讲述一路走来的创业故事与思考,作为中国车规级芯片产业发展的历史切片,记录下中国智驾芯片产业如何从跟跑国际头部公司到与之并跑,乃至在某些维度实现超越。

除头发白了点,58岁的单记章觉得自己还挺年轻、精神头十足,还准备响应清华老校长蒋南翔的口号,“为祖国健康地工作五十年”。

眼下,单记章的目标是带领黑芝麻智能成为未来全球覆盖面最广的端侧推理芯片No.1。新征程才刚刚进入序章。

48岁启程创业前贾可:今年是黑芝麻智能创立十周年,有没有点沧桑感?

单记章:真没觉得时间过这么快。人也快六十了,除了头发白了点,还觉得自己挺年轻的。

贾可:十年智能芯片创业,一路走来非常不容易。如果时间倒回,你还创不创业?

单记章:要做。我的本心就是想做芯片。

1986年念无线电系,现在叫电子工程。系里八个班,只有两个班是半导体——极少人主动报半导体专业。系主任跟我们说光电前景无限,所以很多同学都去报;图像、通讯专业也很厉害。只有半导体,大家觉得这个专业太落后了。

贾可:那你为什么要选半导体呢?怎么个高瞻远瞩?

单记章:我喜欢跟别人做不一样的——别人都去报那个,算了,我就别报了。另外,我觉得半导体还是挺重要的。

贾可:还是说因为半导体的分低一点,所以你可以去报。

单记章:我成绩还可以,不是那么差(笑)。我是主动报半导体的,不管当时自己有没有真正深思过,但真的是有一颗半导体的心。

贾可:你肯定还是有一个想搞半导体的原因。当时半导体说白了就是从石头里提炼出东西,对吧?

单记章:刚上大学,说实话见识很少,只知道数理化,根本不懂别的。那时候清华有一微米(µm)的半导体工艺线,大概是全中国最先进的……

贾可:你就知道它是最先进的,光电这些东西你觉得好像没什么是吧(笑)?

单记章:是觉得太热了,想搞点冷门的。八十年代,半导体刚出来,还是三极管、集成电路这很小规模的,觉得挺神奇。

贾可:你想一探究竟。那时候就业还是包分配的么?

单记章:我们上学时包分配,但是真的没想那么远。我从农村出来,脑子里就没有那么多想法。

贾可:你创业之前,在美国的半导体公司工作过。

单记章:毕业后,我去了师兄弟在美国成立的OmniVision(豪威科技),公司在加州硅谷,做image sensor,那时候叫CMOS图像传感器,全世界没有竞对。以前流行扛在肩膀上的CCD,日本人做得很厉害。但我们做CMOS,不光是传感器的感光部分,还把电路集成在一起,这是全球范围很牛的一点。

最开始,我做本职芯片工作。等到产品出来,发现全是坏点,质量很差。为了处理掉“满天星”,我转去做算法。算法做完后,软件、硬件、方案都需要销售。所以我在OmniVision 20年,在图像处理领域一路做到业务负责人。在硅谷能在一个地方待20年,很少见。

贾可:20年后,公司给你们财富自由了么?

单记章:财富肯定有一些,但重点是一个人从最底层的技术:芯片设计、软件、算法,到硬件、商务,全体系都干过,包括提供技术和解决方案、卖东西给外面的公司。

换工作的契机出现在2016年。一个因素是OmniVision退市美国,到中国上市。我觉得自己的职业生涯也该告一段落、有个变化了。

另一个是技术类因素。我在工作中自然而然接触到很多视觉技术的变化。2008至2010年,我们曾为上海世博会提供芯片方案和算法,用传统的模式识别技术,通过视频来统计各展馆人流,分析人流密度,控制人流安全。准确率达到97%。

到2012年,AI技术开始突破,出现深度神经网络技术,我们用上后发现效果突飞猛进。后面几年就开始关注AI,直到2016年,AI成为非常大的技术拐点。

贾可:也是那两年,AlphaGo战胜中国围棋高手柯洁,大家开始对AI产生一种膜拜。

单记章:对。而且我有同学在汽车行业,所以对这行还挺关注。那时候车企的日子其实很难过,不知道未来的路在哪里。你在这个行业时间久,应该有一些记忆,那时候汽车销量越来越下滑,失去了卖点。我们看到一些业界举办的自动驾驶算法比赛,觉得AI结合汽车,可能是未来一个很好的方向。

贾可:你说的同学是不是刘卫红?当时他在零部件巨头博世,可能感觉到汽车行业正在转型。单记章:对,说实话他们也不太清楚未来汽车到底会怎样,真的是迷茫。

贾可:当时自动驾驶应该是一个方向。

单记章:对。我从芯片角度思考,自动驾驶最初产生的原因是AI,如果没有底层计算能力,自动驾驶实际上是空中楼阁。这是我选择做自动驾驶芯片的一个重要因素。离开公司时也挺纠结。老板夫妻俩挽留时,我就说做了20年,真的想换方向,做一点不一样的东西。过去是做眼睛,未来做大脑。

►2016年某天,美国加州旧金山湾区一间咖啡馆,单记章与几位志同道合的兄弟,决定要“干件大事”。

贾可:那你走的时候肯定是有一笔比较好的待遇了。是拿这笔钱去创业吗?还是直接融资了?

单记章:也融资,我自己也投了。

贾可:投了多少钱?

单记章:不方便透露(笑)。我投的还可以。

贾可:你太太同意你投的?

单记章:她非常支持。黑芝麻智能成立至今十年,没有她支持不可能做下来的。跟钱没关系,我老婆对钱看得很淡。主要两个小孩都是她带着,每天接送。两个孩子有不一样的地方,照顾起来很花力气和精力的。甚至为了我们的创业,她自己不上班了,牺牲很大。人家也是挺厉害的,搞材料的。

技术团队的千万美金豪赌

贾可:你创业一开始就确定了自动驾驶芯片赛道。

单记章:我们跟现在很多创业公司、初创公司不太一样,最早花了三年时间做IP。我不太相信买来的东西。所有东西都买过来的话,是没有生命力的。

贾可:买来的东西,站在巨人肩膀上,不是更好吗?

单记章:总得要有自己独特的东西吧,只做集成不是我想要的,而且当时全球无处可买。我们一开始就确定做大算力,自动驾驶如果算力不够,“脑力”不够,能力不够,做不好的。当然从商业层面,做得好不好是另外一说,但我自己坚信这件事情,今天来看还是对的。

IP做好后,我们就出芯片。团队有来自硅谷和国内的成员,也配了负责系统软件的人,2019年芯片就流片成功了,非常快。我们直接走FULL MASK,不走MPW。

贾可:给我们解释一下。

单记章:MPW是只买整片圆晶上的几平方毫米面积,用于样片测试及修改。好处是花费少、风险低,但时间成本上不划算。

我们对自己还是挺有信心,所以就跳过验证阶段,直接FULL MASK启动量产级流片,好处是省了很多时间。到今天为止,我们所有芯片都是一次就流片成功,没有去做任何改变,直接量产。我觉得我们团队是很牛的。

贾可:你们的技术能力还是很强的。

单记章:技术人员决定这么做,说明对自己是自信的。大家是“老法师”,做了N多芯片才把自信心建起来,不然花钱太多了,大家都不敢的。芯片负责人曾代兵说,他在之前公司时压力大到患上高血压,因为芯片流出去,不知道回来到底是啥样子。后来逐渐磨练出自信来。

贾可:流一次片得两千万?

单记章:大概一千万美金。

贾可:那不得六七千万嘛,所以高血压也不稀奇。你第一次流片成功是2019年,还记得具体情景吗?

单记章:在深圳那个办公室里,好多人,包括美国做IP的同事、深圳的同事。大家激动得不得了,“哇,调通了!”

贾可:是华山A1000吗?那时候算力是多少?

单记章:物理算力是58 TOPS。当时市面上5 TOPS就算高的,我们做到完全不一样的算力水平。那时候英伟达刚出来,做的 Xavier 系列芯片,最高算力32 TOPS,所以大家真的很激动。那一年的年会,我们放出当时的video,非常有感觉。

►黑芝麻智能华山A1000车规级自动驾驶芯片

贾可:这块芯片出来之后,你要跟车厂开始合作,这个过程不那么平坦吧。

单记章:首先初创公司嘛,而且还是中国初创公司,车圈那时95%以上、甚至99%都用外国芯片。

贾可:对,因为出了问题他才有借口。

单记章:(笑)反正大家过去都是用外国芯片,对国产芯片有点不自信,想打破这点非常困难。另外,AI是全新的东西,车圈根本不知道AI芯片真正的能力是啥。我们为此花了巨大精力。

吉利是第一家与我们定点合作的品牌,那我们得珍惜机会。当时上百人在杭州湾驻场,好大一个办公室里,包括吉咖智能、亿咖通、吉利的人,大家一起把这个事情做出来。

外部条件都非常不成熟。比如我们去测试,车在半路上停了,最后大家推车过去;夏天,空调也不work。印象中领克定的目标是18个月量产,留给我们不到12个月。

贾可:你们是做L2+级的辅助驾驶,还是泊车?

单记章:高速NOA加泊车,基本是从上匝道到下匝道。城市NOA那时候还没有。算法也是第一代的算法,我们做感知,吉咖那边做规控,大家打配合。

贾可:后来你们又在这基础上做了舱驾一体的武当芯片。

单记章:这个逻辑也很自然,我们喜欢做一些别人没做过的东西——难,也有好处。华山第一颗A1000芯片,稀疏算力上百TOPS……

贾可:之前业内有声音质疑,黑芝麻智能可能算法能力不足,或工具链给的不够多,导致与车企的合作相对困难一点。因为那时车企也不会算法,需要等待帮助。如果说你们能提供算法喂给车厂,车厂不是最高兴嘛?这样你们合作就更多。

单记章:就像我们前面说的,其实我们跟吉利、吉咖的合作量产比谁都早,目前也还在量产,感知算法是我们提供,规控算法是他们提供,我们合作很好的。

►黑芝麻智能初创时期,在上海的第一个公司地址

贾可:推出舱驾一体的武当系列芯片,是出于什么考虑呢?当时车企也在谈论,搞舱驾一体的初衷就是想着再省点钱呗,一颗芯片解决两部分问题。

单记章:这是其中一个逻辑。最早大家提出区域控制器,显然是看到它对智能驾驶有非常大的好处,无论是降低成本、架构复杂度,还是提升可靠性、稳定性。

舱驾融合属于中央计算,是未来更长远的一个演变方向,到今天为止还没实现,但我坚信中央计算是未来趋势,而且越来越明显。底层驱动力有几个,节省大量成本是一方面,最根本的是提供更好的用户体验。

早期Apple做的流畅惯性滑动屏幕,就改变了那么点东西,用户体验完全不一样。同理,中央计算也能产生很多不一样的体验。

以前智能座舱和智能驾驶的运行系统分开,泊车总感觉差点劲。现在大模型部署到舱驾里,我们可以提供能力,把舱驾之间的高速通信打通,因为芯片内部模块间通信非常紧密,带宽高,时延可忽略不计。

我们作为一家小公司,想推动中央计算发展显然是非常难的。车企的组织架构是不同人在做,肯定存在一些问题,这也是我们花时间较长的原因。

贾可:你们做了一个很创新的东西,但车企内部的研发之间还是有掣肘的。

单记章:那没办法,但我们觉得推动中央计算未来可能性,是正确的路。在跨域融合、舱驾融合上,我们做了车控、网关、座舱、驾驶的融合,四颗芯片变成一颗。贾可:这实际上锻炼了你们的能力。单记章:锻炼了我们能力,也给车厂带来好处。客户跟我说,全球做座舱最厉害的那家公司,芯片是高端的8295,我们参数不如他,但体验做得不相上下。贾可:那是怎么做到的呢?单记章:一系列的系统工程,包括系统软件、底层软件、中间件,要保证中间数据顺畅。贾可:还属于技术问题,不是管理问题。 03 上市、被审,重建生态贾可:华山A1000、武当C1200之后,你们开始推动上市了。

单记章:作为车规芯片企业,中间还经历疫情这么大的动荡,8年能够上市,还是挺自豪的。那时很多人劝我们不要上市,资本市场非常冷,港股估值和流通性都不行,但我们还是坚持。

贾可:是投资人想退出还是怎么着?

单记章:没有任何投资人的压力,过去中国投半导体的,都准备好投十年以上。

贾可:那你为什么还要上市呢?

单记章:我们要走的那条路上,上市是一个重要时间点。当时武当C1200还没量产,几乎没有产生revenue,真正上市是靠华山A1000量产出货,销售额、毛利等都满足上市条件了。

贾可:相当于达成了一个很重要的里程碑,给你和团队带来更大信心。

单记章:非常重要。后来证明我们也是对的。你看现在大家都到那儿上市去了,有的没有的都上。

贾可:你们把自动驾驶芯片第一股的位置占上了,这个也很重要。2024年,整个世界产业局势又发生变化,用于AI计算的芯片开始热起来。黑芝麻智能今年1月正式发布的华山A2000芯片,是什么时候开始立项的?

单记章:2022年立项,2023年正式开始设计,差不多一年半的时间做完。

贾可:推动立项的原因是什么?

单记章:首先,计算架构是在变的。过去以CNN(卷积神经网络)为主,2019年的华山A1000,团队有一些前瞻,在此基础上加了一些支持Transformer的灵活性。华山A2000则是全方位支持Transformer、大模型、世界模型。

英伟达Blackwell差不多同期推出,所支持的全浮点精度,我们都覆盖,此外还做了英伟达没有的随机量化,从统计规律上可以不丢失精度。包括英伟达使用大量CUDA cores进行计算,the overhead(调度开销)是他避免不了的。我们做的架构几乎没有这些代价,所以效率巨高,而且带宽高达8 TB/s。

贾可:做华山A2000还是为了自动驾驶应用吗?还是想着往具身智能方向发展了?

单记章:智驾是思考最多的首要市场,为了车规级需要的可靠性、安全性诉求,专门做了神经网络、传输、矫正的冗余备份,并在封装和设计方面保障信息安全和功能安全。

也想着不只是车用,往AI应用方向做一个通用的端侧推理芯片。在上一家公司,一天出300万颗芯片——全球一年也就产8500万辆车,比我们原来出货量少太多了。

贾可:所以养不活你的呀。

单记章:对呀,所以我们就想应用范围更广,具身智能是一个自然延伸的领域。

贾可:ChatGPT之后AI就爆发了,但是你们的芯片被审了一年是吧?

单记章:哎呀!本来我们很领先。我相信大家眼光是还是准的,我们芯片性能是真的好,有人帮我们背书(笑)。但真的是把我们生生推迟了11个月。要审芯片里的晶体管、CMOS管数量,用的哪个IP、IP性能如何,应用途径等一系列事项。

贾可:接口IP为什么不自研?

单记章:那个不值得啦,我们要速度,花钱能买到比较成熟的。

贾可:你们为什么不做计算中心?

单记章:以目前技术储备可以做,但不是我们的定位。那个市场有太多公司在做。

贾可:对你来说,端侧计算芯片的适用范围和商业前景还是比较广的对吧?

单记章:我觉得非常广,未来肯定比训练芯片多得多。各种形态的具身智能,可能平均每个人都会有一个。这个市场巨大无比,应用前景我可以想象得到。

贾可:华山A2000这块端测计算芯片出来之后,还存在当时华山A1000被质疑的问题吗?——工具链少,算法不如其他友商强大。

单记章:其实逻辑很简单,我只去跟头部的英伟达比较,不用跟别人比。英伟达最强大的是它的生态、工具,花了几十年来打造,我们想一蹴而就不太可能。所以这几年,我们投入大量精力来做工具链。

贾可:也就是你们的工具链在华山A2000这块芯片上,要比华山A1000做得强多了?

单记章:强非常之多,包括几个维度。第一,芯片本身采用比较通用的架构,流片回来几天时间就把算法部署好了,代表工具链是成熟的;第二,以前AI工具运行要几个小时,现在一分钟。

贾可:华山A2000提供N、L、U、X四种型号,算力分别为200、400、700、1000 TOPS,这个算力属于稠密算力、稀疏算力还是等效算力?

单记章:应该叫有效算力。比较直观的是跟Tesla的useful算力比,数值不光表示算力,同时把体验也给到。

贾可:怎么又出来一个有效算力呢?如果换成稠密算力会是多少?

单记章:我们现在基本上不说稠密算力了,因为要在一个公平的维度上做比较。我们也思考很多,能用得上的算力才是真正重要的。根据各主流模型运行时需要的计算能力,算出通过我这颗芯片足够计算多少遍。

实际上可以认为是物理算力,但综合了带宽、计算效率等因素。稠密算力能不能完全用上,其实取决于很多因素,包括数据能不能尽快准备好,能同时准备多少数据,多少数据能送走。有可能水池子很大,实际上是灌不满的。

贾可:现在自动驾驶的技术路径基本一致了——端到端、VLA(视觉-语言-动作模型)加世界模型。在这个技术方向上,你们的华山A2000芯片就有用武之地了。

单记章:对我们来说是特别好,部署世界模型、VLA很轻松,因为大家的算法方向趋同了。

过去的油车拼体验——BMW操控体验好,Mercedes-Benz开起来稳。现在的车不能只拼操控体验,或冰箱彩电大沙发了。比如智驾,有的人喜欢稳,还有人喜欢激动人心的驾驶感,当然安全是第一位。在算法方向趋同背景下,车厂反倒可以focus不同的客户群定位,进行差异化创新,我觉得特别好。

贾可:总结起来就是“多快好省”吧!通过华山A2000这块芯片,在自动驾驶领域你又有了新机会,等于重建了自己的生态,有机会争取到新客户;往具身智能方向拓展的可能性也增大了,跟很多头部企业都在合作。

今年你们还收购了一个低算力的SOC芯片公司,为什么?难道低算力你们做不了吗?

单记章:自己focus自己的东西吧。高算力和低算力不是一回事,不是说只是把IP堆起来,出来也能work,但最后使用起来会很差。我们focus在中高算力,收购的这家公司focus中低算力,高性价比。

贾可:这样布局的目的是什么?

单记章:跟很多公司不一样的地方是,我们focus在AI领域端侧推理,覆盖中高端加上中低端,把所有的都覆盖了,多快好省。

多,我给用户很多选择,满足每一代产品的差异化定位;快,这次华山A2000同时推出4款不同的算力,架构完全一样,开发后方便很快进行部署。工具链升级后,部署运行时间缩短至一分钟。

好,当然要提供好的东西。我们进行架构创新,有一些feature甚至领先于行业里全球最大的公司;省,我们从产品布局上提供一颗芯片四种型号的选择,自己省下的成本自然反哺到用户层。另外,整体出货量大了,我在供应商那边也可以有更好的discount。制造成本低了,供应链补链也更安全了。

最终极的思考就是,希望用我们的技术覆盖整个spectrum(频谱)的不同性能、不同功能的芯片。

再干20年,为中国端侧推理献力贾可:中国汽车全球化势头非常猛,而且智能化也是一个重要标签。对于出海的车企来讲,用英伟达芯片肯定就很贵,用你们的就很便宜,而且好像目前还没有替代品吧?

单记章:好像没有。最高性能1000 TOPS的,只有我们跟英伟达有。

贾可:而且你们两个芯片能够并在一起,变成2000 TOPS。

单记章:对,我们做了一致性的操作系统,只需要在一个芯片上部署,另外一个芯片不需要去管它,自动地当成一颗芯片来用。

►黑芝麻智能华山A2000双芯片开发板

贾可:黑芝麻智能十周年,现在是不是你心态最好的时候?或者你自己感觉相对最轻松的时候?

单记章:过去跟现在是两种不一样的状态。过去简单,主要就是把产品、市场、技术做好;现在看战略、overall、资本市场、客户,要考虑的事情更多。

贾可:因为有了比较好的基础,才可以这么干。

单记章:当然团队也更强了,很多事情他们自己就做好了,我不需要操那么多心了。

上市公司和非上市公司很不一样,我需要站在更高维度。比如并购芯片——后来有投资人跟我们讲,我们是首个AI芯片并购案例——需要思考为什么并购,对于公司未来是负担还是增益。

贾可:刚才我们闲聊提到,你曾经是个胖子,那是什么时候的事?

单记章:应该是90年代刚毕业的时候。大概2000年,曾经一个月减掉几十斤,那时候运动很多,吃的也比较健康。

贾可:现在你的体型各方面保持得还是很好,主要做什么运动呢?

单记章:我骑自行车上班,有时候走路上班。我觉得做无氧运动很有效,建议大家搞一搞。我现在为什么没觉得自己老?因为精神很好。

清华有一句话,健康地为祖国工作50年。我才工作30年,还得要20年(笑),我真的压力好大啊!

记得从九几年到2004年,是硅谷大发展的时代,那时候起来的主要是网络芯片公司,高通、博通、思科。再之前,日本半导体发展得很好。我自己认为,未来AI会把中国的芯片推向一个非常高的高度,而且延续时间会更长。我觉得前景非常好。

贾可:所以你觉得自己在中间还能起到很大的作用。

单记章:我们是提供芯片赋能的,给大家提供助力。做芯片是真的需要积累,我们把过去这些积累贡献出来,能让大家“多快好省”地用上才是重点,至于是不是推动产业发展,那都是大话。我自己的执念就是把芯片公司做好、做强、做大。

贾可:你有没有想过做成中国的第一名?前三名?

单记章:我这人搞技术的,不喜欢说大话,但内心目标真的是希望做到端侧推理方向的第一名。汽车是一个应用,具身智能是第二个应用,未来的泛端侧推理AI,是我们终极的应用。