地平线发布新一代高效能车载AI芯片,开启量产新征程
来源:汽车商业评论  (钱亚光)    20年9月27日 08:55

业界一直在说,2020年是汽车智能化的元年。这一点在北京车展,我们有了切实的感受。

虽然上届北京车展和这届北京车展,搭载在量产车上最先进的自动驾驶都处于L2级,没有质的飞跃,但在渗透率上差别很大。

2018年4月时在量产车上具备较全L2功能的车型屈指可数;国产车方面更少,2019年是L2的落地年,除了新势力中的威马、蔚来、小鹏,长城、新宝骏、广汽新能源、领克等品牌车型纷纷搭载。当然,每家的L2功能丰富性不尽相同。



到了2020年的北京车展,不仅搭载L2的车型数量更多,而且功能也在不断扩展。例如蔚来在车展上发布NIO OS2.7.0版本,新增Navigate on Pilot(NOP)领航辅助功能。

这一轮汽车智能化,实际上是汽车从机械化向电子化的转型升级,在变革背后,来自于上游芯片行业的同步革新。

未来的汽车,越来越多的新功能都是新电子电气(E/E)架构来推动,而这些架构的规模和复杂性给汽车制造商带来了新的挑战,但同时也带来了新的机会。

一方面,汽车制造商在尝试重新构建新的电子架构,以加快智能网联功能搭载率的提升;另一方面,芯片厂商作为新功能的核心驱动力,让供应链关系也由汽车制造商依靠Tier1提供解决方案,到直接参与从规划、选型到开发的全链条。这种供应链关系的改变也给中国的芯片供应商带来了新的机遇。



在2020北京车展上,地平线公布了芯片量产路线图,2020年即将量产的征程3将具备5TOPS等效AI算力、2.5W低功耗,支持6个摄像头。



2015年创建的地平线公司,从创业之初就聚焦车载AI芯片的研发,2019年8月推出中国首款车规级AI芯片——征程2(等效算力4TOPS,功耗仅为2W),是首个通过国际权威的 TÜV ISO 26262功能安全流程认证的中国AI芯片公司。

其产品在智能驾驶域的ADAS应用和智能座舱域的人机交互应用方面都在中国AI芯片中率先实现了量产。今年,长安汽车与地平线基于征程2芯片联合开发了智能座舱NPU计算平台,并搭载在其今年推出的全新车型UNI-T上;9月上市的纯电SUV奇瑞蚂蚁,搭载地平线征程2车规级AI芯片,实现了L2+级自动驾驶。



此次发布的征程3采用16纳米工艺,基于地平线自主研发的BPU2.0架构,AI算力达到5 TOPS,典型功耗仅为2.5W,具有高性能、低功耗、拓展性强、安全可靠的特点,支持高级别辅助驾驶、智能座舱、自动泊车辅助、高级别自动驾驶及众包高精地图定位等多种应用场景。



“征程3具有极高的AI算力有效性,能耗比超越多款行业主流芯片,而且具有出色的图像接入和处理能力,不仅支持基于深度学习的图像检测、分类、像素级分割等功能,也支持对H.264和H.265视频格式的高效编码,是实现多通道AI计算和多通道数字视频录像的理想平台。”地平线创始人兼CEO余凯介绍说。

在对标数据方面,地平线的芯片AI性能跑分远超国外竞品。以英伟达、TI为例,Xavier芯片为30W、840FPS(MAPS),TI TDA4为12.5W,181FPS(MAPS)。

而地平线征程3在实现422FPS(MAPS)性能的情况下,功耗仅有2.5W,远低于英伟达的Xavier;而在MAPS上远超TDA4。



余凯表示,跟很多芯片企业不太一样,地平线认为AI芯片首先是为人工智能软件服务的。AI芯片到底效率好不好,要看软件在上面跑的效率高不高、质量高不高。如果没有对人工智能软件的深刻理解,是没有办法实现高效的。

在创立地平线之前,余凯做了20多年的机器学习算法,是深度学习领域的领军人物之一,国际知名的人工智能专家,这也给地平线带来了很不一样的特质,他特别强调芯片的开发要从软件中来到软件中去。

余凯告诉汽车商业评论:“什么叫从软件中来?就是基于现在的软件和未来的软件,今天最高效的神经网络系统,跟未来最高效的神经网络,我们去设计它的芯片架构,使它能够高效地运作,同时芯片出来了以后,能够高效地支持我们的客户在上面去开发高效的软件。

我们以前在互联网公司搞机器学习算法,后来做芯片,所以跟传统的芯片厂商是不一样的。今年6月份,在Google Waymo举办的全球目前为止场景最丰富、挑战最高的自动驾驶算法大赛中,作为一个芯片公司,我们在5项比赛里获得了4项全球第一,1项全球第二。所以我们的能力保证地平线的芯片能够高效支持软件算法。”



地平线副总裁兼智能驾驶产品线总经理张玉峰表示,其实从车规级AI芯片来讲,中国整体AI行业就没有落后,和国外企业一样,起步都是在2010年以后,而且中国有人才、有数据、有市场的优势和能力。从功耗到性能,对比国外的厂商我们在技术硬实力上面也有优势。我们还在尝试把各家的优势能够集成在地平线上,尝试兼顾效率和开放性。”

中国的主机厂的AI芯片和方案多是国外供应商提供的,而国外厂商的产品和方案是在欧美的市场上面所开发,一方面国外厂商在中国要么没有技术团队,要么没有技术支持服务;一方面,他们可能更加重视欧美的市场,或更重视欧美的主机厂,并不愿意为中国进行定制化。

比如自主代客泊车,就是一个来自中国本土的需求,因为国内泊车的使用场景相对比较复杂,空间也不是那么大。地平线则针对中国市场的消费者需求,去打造相应的技术和产品,从而率先实现了此功能,形成差异化的优势。

当自动驾驶级别越来越高的时候,系统复杂度、软件复杂度会急剧提升,这时候更需要芯片原厂为整车厂提供近距离贴身的支持服务。因此,地平线在技术之外的优势,是对于主机厂有物理距离更近的优势。

余凯表示,地平线立足于本土,愿意真正和主机厂成立联合的人工智能实验室,通过联合开发的模式,直正赋能主机厂,完成核心差化异,实现跟客户实现真正的协同,而不是简单的交付。



发布会上,广汽研究院,广汽资本分别与地平线签署战略合作协议,并联合发布广汽版征程3。该款芯片根据广汽集团采用的深度学习网络进行深度的软硬件联合优化,同时针对广汽量产车型的功能开发需求进行功能模块调优,使征程3的性能实现最大化的同时,达到系统成本最优化。

“我们在征程3代芯片上面,专门为广汽打造了广汽版的编译器,这个编译器会专门针对广汽自主的神经网络,去做高效的加速。这点是我们的优势。要让另外几家主流芯片厂专门为某一个客户提供一个定制版的编译器,那是绝对做不到的。”余凯在采访时告诉记者。

通过地平线“天工开物”AI开发平台(Horizon OpenExplorer™)和地平线“百川入海”数据闭环系统(Horizon SmartLoop™)将行业领先的算法、芯片以及产品快速迭代能力开放给客户。

张玉峰说:“经与行业伙伴通力合作,地平线依托车规级AI芯片、开放易用的工具链、算法模型样例、专业化服务和开发者社区五大支柱,现已围绕环境综合感知和车内人机交互两大方向,实现完整的智能驾驶产品布局。”



目前,地平线在智能驾驶领域已同奥迪、一汽红旗、上汽集团、广汽集团、长安汽车、比亚迪、理想汽车、长城汽车等车厂达成深度合作,初步建成覆盖智能驾驶和智能座舱的智能汽车芯生态。



张玉峰说:“地平线与主机厂和一级供应商保持紧密合作,进行中的合作项目超过50个,已签下20余个前装定点项目,预计装车辆可达数百万台,2020年内将有6款搭载地平线车载AI芯片的量产车型上市。



在不久的将来,地平线还会推出更强大的征程5,面向高等级自动驾驶场景,单芯片达到96 TOPS的AI算力,支持16路摄像头,组成的自动驾驶计算平台具备192-384 TOPS算力,可支持L3-L4级自动驾驶,现已率先斩获车型定点。地平线还计划推出性能更为强劲的车规级AI芯片征程6,算力超过400 TOPS,满足ASIL C级功能安全。

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