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地平线"芯路征程"再进阶,车企抢装"数字发动机"热

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原标题:地平线"芯路征程"再进阶,车企抢装"数字发动机"

【EV视界报道】一颗芯片界的“宁德时代之星”正在冉冉升起,这就是执着于不断超越边界的地平线。

近年来,随着智能化、网联化、电动化的高速发展以及5G技术的不断深入,软件定义汽车的时代已经来临,智能驾驶成为各大车企竞争的新重要战场,其中车规级芯片的作用举足轻重。全球咨询管理公司麦肯锡在 2018 年曾发布过一份自动驾驶研究报告,其指出中国未来很有可能成为全球最大的自动驾驶汽车市场。至 2030 年,中国自动驾驶相关的新车销售及出行服务创收将超过 5000 亿美元。

如此可以看出,从高级辅助驾驶功能到 L3 级自动驾驶乘用车再到 L4 级的 Robotaxi,如此规模庞大的智能汽车增量市场,将会给各类新兴的供应商培育出无限的产品落地机会。

7月29日,地平线发布了一系列突破性技术产品与解决方案,包括面向全场景整车智能的中央计算芯片——地平线征程5、以征程5为基础的高性能大算力整车智能计算平台、开源安全实时操作系统TogetherOS、集成全场景自动驾驶和车内外联动体验于一体的Horizon Matrix SuperDrive整车智能解决方案,以及针对智能汽车产业链上下游合作伙伴的生态合作理念。

车载AI芯片处于人工智能、智能汽车和半导体三大战略性产业的交汇点,这不仅是决胜汽车智能化变革的关键,更是当代硬科技的制高点,战略意义和经济意义重大。

据我们了解,地平线是目前国内唯一实现车规级人工智能芯片前装量产的企业,也是截至目前唯一覆盖L2到L4的全场景整车智能芯片方案提供商。为使整车智能的可期未来更快到来,地平线在以自身芯片硬科技不断为汽车智能化的突破注入强劲动力的基础上,将启动开放生态战略,以“全维利他”的思维为智能汽车产业释放源头活水,助力产业同频共振、协同发展。

地平线不做量产硬件,不做软件捆绑,不做封闭方案。”地平线计划将底层技术平台多维度开源开放给不同的生态伙伴,赋能自主研发、加速汽车智能应用的开发和智能汽车的量产进程。余凯表示,“地平线定位Tier-2,与合作伙伴共建开放的软硬件生态。”

“预测未来最好的方法是创造未来”,在强大的信仰和信心下,地平线正在推动汽车大脑AI芯片真正强大起来,以底层技术能力助力更多的汽车品牌实现智能跨越。

突破L4级算力瓶颈

余凯曾经在多个场合多次提出,智能汽车是堪比计算机诞生级别的颠覆式创新,也是人类历史上第一个真正意义上的移动智能终端,真实具备了可称之为机器“人”的自主行为——感知、决策、路径规划和人机交互的能力。未来的智能汽车就是一台四个轮子上的超级计算机,其中最核心的器件就是汽车智能芯片,是智能汽车的数字发动机。

业内一般认为,实现L2 自动驾驶需要的计算力在10 TOPS左右,L3需要的计算力为30 – 60 TOPS,L4需要的计算力大于100 TOPS,L5需要的计算力至少为1000 TOPS。

纵观市场,占据市场主流的芯片有:算力30TOPS 的 英伟达 Xavier,主要搭载在小鹏 P7、智己 L7 等车系中、算力2.5TOPS 的Mobileye Eye Q4 则搭载在蔚来车系等车型中。另外,就是特斯拉花费三年时间自研生产的 FSD 芯片,内含的两颗芯片相互独立进行数据分析与备份,每个核心在2GHz频率下拥有36TOPS的性能,所以双核共有72TOPS的性能。整个主板就有了144TOPS的性能。

回头再来看地平线,它的汽车智能化技术理念是基于高性能、大算力、安全可靠、开放易用的整车智能计算平台来实现技术开发和应用迭代的全面效率。

地平线的中国首款车规级AI芯片地平线征程2实现了中国车规级AI芯片量产零的突破,搭载地平线自主创新研发的高性能计算架构BPU2.0(Brain Processing Unit),可提供超过4 TOPS的等效算力,典型功耗仅2瓦。征程2能够高效灵活地实现多类AI任务处理,对多类目标进行实时检测和精准识别,可全面满足自动驾驶视觉感知、视觉建图定位、视觉ADAS以及智能座舱等智能驾驶场景的需求。作为国内唯一经过前装量产验证的汽车智能芯片,地平线征程2已搭载在长安UNI-T、奇瑞蚂蚁、上汽智己汽车、长安UNI-K、广汽埃安AION Y等5款车型上。同时,地平线形成了L2-L3级的“智能驾驶+智能座舱”芯片方案的完整产品布局。

征程3则是地平线基于自研的BPU2.0架构,针对高级别辅助驾驶场景推出的高效能车规级AI芯片,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,例如可实现高级别辅助驾驶、驾驶员监控及自动泊车辅助等功能。

征程5是继征程2和征程3中国车规级人工智能芯片量产先河之后的第三代车规级产品,兼具大算力和高性能,单颗芯片AI算力128 TOPS,最多支持8颗征程5芯片组合成的自动驾驶域控制器,整体最高算力能够达到1024TOPS,同时支持16路摄像头感知计算,毫秒必争高效协同,能够支持自动驾驶所需要的多传感器融合、预测和规划控制等需求。

计算效率是汽车智能芯片的核心竞争力,中央计算机架构对算力提出了更高的要求。当前智能汽车发展的核心瓶颈是算力不足,汽车智能芯片成为决定竞争胜负最重要的筹码。但受摩尔定律的功耗限制,追求纯算力突破并不可持续,同时算力也并不代表汽车智能芯片的“真实性能”以及用户价值,并且直接关联到车企的成本。对于汽车来说,马力(单位: HP)不如百公里加速时间(单位:秒)更真实反映整车动力性能,算力(单位: TOPS)并不反映汽车智能芯片实际性能,而每秒准确识别帧率MAPS(单位: FPS)才是更真实的性能指标。

以特斯拉为例,Hardware 3.0自动驾驶平台采用的自研芯片替代了Nvidia Drive PX2,理论算力直线提升12倍,而以MAPS方式来评估,其真实AI性能惊人的提升www.tongjiaosi.cn了21倍。以前Hardware 2.0每秒只能处理110帧图像,而现在则高达2300帧。不看算力看效率,那么更高级别的自动驾驶需要多少“FPS”地平线提出的MAPS评测方法,其实是在物理算力的基础上,通过对大量模型的测试,综合各个模型的速度和准确率得到的最佳方案的量化结果,使用户能够通过可视化的图表直观感知AI芯片真实算力。

经测试,地平线征程5 的MAPS整体跑分高达3020 FPS,如此高的性能将助力主机厂加速实现自动驾驶方案落地。目前,地平线正在研发性能更强大的征程6,其不仅在功耗、面积优化的基础上,同时在MAPS上继续提升一个数量级,进一步大幅提升自动驾驶的安全性。

另外,安全性对于自动驾驶来说也非常重要。

余凯介绍,征程5芯片的自动驾驶延迟为60毫秒,好于市面上绝大多数芯片产品150毫秒左右的水平。同时,征程5芯片的功耗仅为30W,保证自动驾驶更加稳定。

值得一提的是,继2020年9月,地平线通过ISO 26262:2018功能安全流程认证后,征程5芯片于今年7月获得全球汽车功能安全标准——ISO 26262 ASIL-B功能安全产品认证,其功能安全架构、设计实现及安全覆盖率均达到了ASIL-B级别,可为ADAS应用提供安全保护方案,满足车企和Tier-1的功能安全开发要求。

全场景整车智能中央计算芯片地平线征程5的发布,标志着动力更强劲的“数字发动机”已经诞生,它能够高效拓展应用于自动驾驶、智能交互、智能网联、智能车控等车载应用场景。

目前,基于征程5的视觉感知算法原型也已成功打通,完成了多摄像头的感知、端到端模型的部署,从系统角度实现从数据标注学习到模型训练以及部署的迭代,为L3/L4级别自动驾驶解决方案的落地打下新的基石。

随着征程5的正式发布,地平线成为业界唯一能够提供覆盖从L2到L4全场景整车智能芯片方案的提供商。

基于征程 5 系列芯片,地平线将推出AI算力高达200~1000TOPS的系列智能驾驶中央计算机,兼备业界最高FPS(frame per second)性能与最低功耗。

今年上海车展期间,地平线就发布了基于征程5打造的Horizon Matrixr Polit全自动驾驶解决方案,能够支持12路摄像头方案,可选用激光雷达,实现点到点无接管自动驾驶、城区泊车和自动唤车,全场景覆盖的自动驾驶。如今距离流片成功还剩两个多月,征程 5 就迅速完成了视觉感知系统原型的打通,这样的速度远快于行业平均水平。这也进一步验证了地平线征程 5 芯片、硬件参考设计、系统软件和工具链的可靠性,能以强大的算力水平和算法支持度,支持最先进智能驾驶解决方案的快速开发应用。

当然,取得如此的成绩也是来之不易。

今年5月,地平线宣布征程5芯片一次性流片成功并顺利点亮,到了7月5日,地平线征程5芯片得到ASIL-B级别功能安全产品认证,基于征程5芯片的系统达到ASIL-D级别安全要求,证明了地平线征程5在功能安全、运行稳定性方面的性能。

7月15日,地平线宣布征程5芯片打通了感知算法,基于征程5打造的域控制器可以流畅运行各类自动驾驶感知与行为预测算法,足以支持从L2~L4的各类自动驾驶系统。也就是说,地平线征程5从流片成功,到算法打通仅用了大约两个月的时间。而在芯片行业内,芯片流片成功后的算法测试过程一般都需要较长周期,但一般需要半年到一年的时间。

在硬件能力得到充分证明后,地平线自动驾驶算法团队立马接手,将已经准备好的算法移植到征程5芯片中,并把控制器装进了测试车,最终完成了算法的全面打通,再一次证明了征程5的实力。

在发布会现场,地平线正式宣布与上汽集团、长城汽车、江汽集团、长安汽车、比亚迪、哪吒汽车、岚图汽车众多汽车厂商达成征程5芯片首发量产合作意向,并与理想汽车达成基于征程5的预研合作,加快推动高等级自动驾驶功能的普及上车。

根据规划, 2022年第二季度,地平线合作伙伴基于征程5打造的域控制器硬件将实现量产;而在2022年第四季度,SuperDrive将实现量产SOP。

所以综合看出,2019年推出的征程2主攻搭载10-20万的车型,2020年推出的征程3主攻搭载20-30万的车型。今年推出的征程5芯片则面向的是30万以上的高端车型,针对L3/L4级别自动驾驶,不仅算力高,同时支持16路摄像头感知计算,性能超越目前世界领先的量产自动驾驶芯片。下一步,地平线还计划推出性能更为强劲的汽车智能芯片征程6,打赢高等级算力大战。

生态共赢是成功路径

2021 年汽车产业进入造车 2.0 时代,手机、地产、家电等各行各业跨界造智能汽车的趋势愈加强劲。智能化已然成为汽车科技创新的下半场甚至是主场,而这条道路缺乏成熟可借鉴的经验,每个玩家都在思考怎么通向未来。中国自主品牌智能化战略转型面临三条路径,包括依靠全栈智能化巨头、生态共赢以及垂直自研。

这三条路径孰优孰劣?依靠全栈智能化巨头一开始可以帮助车企省时、省力、省钱,但这种与封闭技术方案供应商的合作是买卖关系,会让车企在技术更新与用户体验的提升上失去主导权,久而久之沦为“无可奈何的平庸”;而以特斯拉、苹果为代表的垂直自研模式虽然激动人心却充满风险,这种模式是“不可复制的杰出”。

对大部分车企来说,生态共赢才是“有章可循的通向成功的路径。

智能汽车的“最大公约数”就是最底层的汽车芯片。地平线定位自己是一个底层的赋能者,未来将持续打磨以“芯片+算法+工具链”为核心的基础技术平台,让合作伙伴能够在上面非常方便、高效的形成自己的应用能力,建立起覆盖产业链上游、Tier1和汽车应用的汽车产业合作伙伴生态,共同服务于车厂,造消费者喜欢的汽车。

此次,地平线以征程5芯片为基础推出了高性能大算力整车智能计算平台,为多种整车智能应用场景提供算力、算法、开发效率的协同支持,实现效能最大化。

以征程5为基础的高性能大算力整车智能计算平台,在前视感知、360视觉感知、全自动驾驶、多类传感器融合、定位决策规划、多模感知等方面创造更多智能化可能,助力前视辅助驾驶、领航辅助驾驶、限定场景自动驾驶、智能座舱等应用场景的智能化与个性化开发,让整车智能的目标更近一步。

凭借基于安全微内核架构的实时车载操作系统——TogetherOS,融合了能够大幅降低开发门槛的AI开发工具链——Horizon OpenExplorer天工开物全链路AI开发平台,以及完整沉淀智能汽车AI软件研发Knowhow的AI开发工具平台——地平线艾迪,地平线整车智能计算平台既安全可靠,又开放易用,赋能汽车客户与合作伙伴加速AI软件产品的个性化开发与量产,同时也能支持其实现软件迭代流程的自动化,快速构建整车智能的开发迭代闭环。

TogetherOS 能够满足高等级自动驾驶实时性要求和功能安全要求,可覆盖自动驾驶、智能交互、智能网联、智能车控等车载应用场景。这个系统兼容包括征程芯片在内的主流车载芯片平台,同时也兼容英伟达、高通等业界多种SoC,同时兼容Linux、Android、斑马、QNX、鸿蒙等多种操作系统。

发布会上,地平线宣布与AutoCore、斑马智行、长安汽车、长城汽车、江汽集团、上汽集团、雄狮科技达成生态合作伙伴关系,同时宣布将TogetherOS开源开放,携手智能汽车产业生态合作伙伴一起共建车载OS的开放生态系统。

基于地平线最新一代高算力车规级AI芯片征程5,地平线发布整车智能计算平台参考设计——Matrix 5,全面适配地平线领先的算法软件模块,硬件配置可定制,开放灵活易用又可自主创新。

地平线副总裁兼智能驾驶产品线总经理张玉峰介绍,Matrix 5具有四大特点:超强AI算力,丰富异构计算;开放灵活易用,助力合作伙伴自主创新;丰富接口,高速互联,功能安全+信息安全,双份守护。大陆集团、东软睿驰、立讯精密、江苏联成开拓宣布已经基于地平线提供的参考设计开发出多形态的硬件产品。

人机共驾是智能驾驶的终极目标,机器与人更懂彼此、互相信任,实现自然流畅的人机共驾是人车关系的最优解。以此为目标,地平线发布集成全场景自动驾驶和车内外联动体验于一体的Horizon Matrix SuperDrive整车智能解决方案。该方案融合47个传感器,可互为补充,能够满足高速、城区、泊车以及智能人机交互等全场景整车智能需求。

多维度灵活商业合作模式

智能汽车时代产业链变革是从垂直供应链关系走向圆桌式的协同产业生态,地平线的定位就是以汽车智能芯片为核心底层技术能力,通过开放的商业模式,支撑产业链的广大合作伙伴做智能化创新。

目前,地平线主机厂合作伙伴已经包括了理想、上汽、广汽、长安汽车、江汽集团、红旗、奥迪、比亚迪、吉利汽车、奇瑞汽车、长城汽车、东风汽车等。Tier 1合作伙伴涵盖大陆集团、佛吉亚、德赛西威、Freetech、SK Telecom、博世、英博超算、恒润科技、华阳、东软睿驰等。

张玉峰表示,基于“全维利他”的开放生态战略,地平线致力于将自身自主创新的技术、突破性产品与解决方案转化为更多智能汽车产业生态合作伙伴的商业价值,使技术的源头活水能够扩散、渗透至整个产业,灌溉智能汽车产业生态的“千亩良田”。

地平线将以技术开放、高效支撑、共同开发、灵活服务为合作宗旨,与产业链上下游所有合作伙伴建立开放共赢的合作关系,驱动全新商业价值。

坚持定位于Tier-2,地平线以软硬协同、灵活开放的商业合作模式与广泛的行业伙伴深度合作、协同创新,为消费者创造更好的驾乘体验。

地平线既可提供芯片和可选量产级算法助力合作伙伴加速实现智能驾驶应用的量产落地,又可提供全面丰富的开发工具支持合作伙伴高效开发,还可开放量产级算法并提供芯片原厂支持,与合作伙伴以深度联合开发的方式实现能力共建,持续为合作伙伴创造价值。

地平线首席生态官徐健也表示,地平线坚定地拥抱生态,把自己定位为中国智能汽车生态的最底层。地平线愿意去推动更多力量参与其中,合作、共生、共赢,用“芯”打地基,共建中国智能汽车的繁荣生态,地平线承诺每年投入超亿元资金到合作伙伴发展计划中,支持发展百家以上合作伙伴,辐射上千家生态节点。

结语:“成就客户,耐得寂寞”,这是地平线的全新文化价值观。2020年,地平线实现从0到1的突破,正式开启中国汽车智能芯片的前装量产元年,时至今日,地平线芯片已获得40多个前装量产项目定点,携手合作伙伴实现从1到N的价值共探。

余凯告诉我们,未来,地平线的使命将从“赋能万物,让每个人的生活更安全,更美好”变为“赋能机器,让人类生活更安全,更美好”,发展愿景将从“成为边缘AI芯片的全球领导者”升级到“让每一辆汽车都搭载地平线的边缘智能计算平台”。

心之所向,未来可期,相信地平线将以更强大的开放平台赋能者角色,以“全维利他”的开放生态战略,不断扩大智能汽车产业生态的朋友圈,以先进技术携手产业链合作伙伴共赴整车智能时代。

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