1. 首頁(yè)
  2. 大牛說(shuō)
  3. 地平線進(jìn)入大算力自動(dòng)駕駛芯片“決賽”

地平線進(jìn)入大算力自動(dòng)駕駛芯片“決賽”


大算力自動(dòng)駕駛芯片的“決賽”即將打響。

全球第二個(gè)、中國(guó)首個(gè),進(jìn)入前裝量產(chǎn)階段的百TOPS大算力AI芯片——地平線征程5已完成最后的驗(yàn)證工作,將于今年4季度正式量產(chǎn)上車(chē)。

“率先鎖定大算力自動(dòng)駕駛芯片'世界杯'決賽席位”。

誰(shuí)進(jìn)了“決賽”?

1656660541268742.jpeg

6月30日,地平線機(jī)器人技術(shù)研發(fā)有限公司(下稱(chēng)地平線)舉行了征程5量產(chǎn)前的技術(shù)溝通會(huì),會(huì)上的一張PPT中,Mobileye、高通、恩智浦、海思等一系列人們耳熟的芯片巨頭排兵列陣,但經(jīng)過(guò)AI算力、安全可靠性、開(kāi)發(fā)環(huán)境、算法驗(yàn)證、生態(tài)支持一系列角逐之后,走到量產(chǎn)決賽的只有英偉達(dá)與地平線。

先進(jìn)制程芯片作為高技術(shù)門(mén)檻、高技術(shù)密集、高生態(tài)壁壘的行業(yè),英特爾、英偉達(dá)等諸多“英豪”無(wú)不出自美國(guó)。

一家中國(guó)芯片創(chuàng)業(yè)公司為何能與英偉達(dá)同時(shí)進(jìn)入量產(chǎn)階段?

更重要的,為何隨著英偉達(dá)、地平線開(kāi)始尖峰對(duì)決,剛剛被重視起來(lái)的自動(dòng)駕駛芯片市場(chǎng),似乎正要逐步關(guān)上入場(chǎng)大門(mén)?

01

量產(chǎn)百TOS車(chē)用芯片的技術(shù)門(mén)檻

一夜之間,消費(fèi)類(lèi)芯片幾十TOPS的算力在自動(dòng)駕駛面前已經(jīng)不值一曬。上百TOPS的單片算力芯片開(kāi)始成為自動(dòng)駕駛的基礎(chǔ)硬件。

“目前來(lái)看,在提升有效算力的道路是沒(méi)有止境的?!钡仄骄€聯(lián)合創(chuàng)始人&CTO黃暢向《電動(dòng)汽車(chē)觀察家》表示,目前自動(dòng)/智能駕駛領(lǐng)域行業(yè)的基礎(chǔ)算力需求是:L2級(jí)需10TOPS左右;L2+則需要幾十TOPS;L3需要100TOPS以上;L4需要1000TOPS。

“但我個(gè)人看來(lái),L2+級(jí)需要百TOPS才比較好。因?yàn)殡S著傳感器的分辨率越來(lái)越高,單位時(shí)間內(nèi)需要處理的數(shù)據(jù)也就不斷增多。工程師需要更高的有效算力去處理,從而得到更好的結(jié)果。(要充分滿(mǎn)足)L4級(jí)的話,幾千TOPS的需求(就看企業(yè))有沒(méi)有預(yù)算支撐?!?/span>

這一判斷應(yīng)用到實(shí)務(wù)上也得到了支撐。

小鵬汽車(chē)在P5上憑借算法優(yōu)勢(shì),在僅僅30TOPS(單片)的英偉達(dá)Xavier平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了城市NGP功能。但小鵬汽車(chē)智能駕駛研發(fā)負(fù)責(zé)人吳新宙也在近期的展示視頻中提到,城市NGP的功能實(shí)現(xiàn)仍受限于芯片算力,在G9上會(huì)更好的落地。

小鵬全新旗艦車(chē)型G9上配備了雙英偉達(dá)Orin芯片。

(1)如何打造大算力AI芯片

單片英偉達(dá)Orin和征程5的算力分別為256TOPS(每秒萬(wàn)億次計(jì)算)和128TOPS。如果以每秒圖像幀率FPS為標(biāo)準(zhǔn)時(shí),Orin與征程5的性能差距卻是另一番景象。

溝通會(huì)上,地平線展示了最新的測(cè)試結(jié)果:征程5在處理單幀輸入的百萬(wàn)像素大圖時(shí),性能三倍(處理512??512像素圖像,采用FCOS-EFFICIENTNET神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))和兩倍(處理704??1208像素圖像,采用EFFICIENTNET神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))于英偉達(dá)Orin(地平線基于英偉達(dá)公布性能推測(cè))。

這對(duì)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)來(lái)說(shuō),意味著在更短時(shí)間里“看到”更多東西。因此,F(xiàn)PS被認(rèn)為是自動(dòng)駕駛場(chǎng)景下,芯片有效算力的重要標(biāo)準(zhǔn)。

1656660540687040.jpeg

地平線聯(lián)合創(chuàng)始人&CTO黃暢

而且征程5在硬件定型之后,性能還在進(jìn)一步上升?!耙?yàn)檐浖軜?gòu)的改變,征程5的FPS(在同樣的芯片硬件、運(yùn)行算法條件下)從1283提高到了1580?!秉S暢在介紹中表示,這正得益于地平線芯片設(shè)計(jì)所采用的軟硬結(jié)合的方法論。

“以終(級(jí)應(yīng)用場(chǎng)景作)為(軟件開(kāi)發(fā)的起)始”是地平線一直所強(qiáng)調(diào)的方法論。

完全從自動(dòng)駕駛場(chǎng)景出發(fā),持續(xù)對(duì)標(biāo)自動(dòng)駕駛算法,采取軟(目標(biāo)算法)硬(芯片架構(gòu))結(jié)合的方法設(shè)計(jì)芯片架構(gòu)和編譯器,正是地平線異軍突起,迅速切入大算力自動(dòng)駕駛AI芯片量產(chǎn)賽道,與英偉達(dá)同臺(tái)競(jìng)技的根本原因。(欲了解更詳細(xì)的技術(shù)原理,請(qǐng)閱讀《地平線追擊英偉達(dá)》)

(2)量產(chǎn)并非朝夕之功

1656660540367344.jpeg

地平線芯片測(cè)試流程及標(biāo)準(zhǔn)

像所有規(guī)模化一樣,在實(shí)驗(yàn)室里完成“原型”只是第一步,更加艱難的在于面向規(guī)?;尿?yàn)證測(cè)試。

溝通會(huì)上,地平線首次向公眾展示了征程5的測(cè)試流程和部分測(cè)試實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景。

征程5是國(guó)內(nèi)首顆基于ISO 26262功能安全流程開(kāi)發(fā)的AI芯片,已獲得ISO 26262 ASIL-B功能安全產(chǎn)品認(rèn)證。其經(jīng)過(guò)了pre-silicon(前硅)仿真環(huán)境測(cè)試、流片、post-silicon(后硅)真實(shí)環(huán)境測(cè)試到最后的車(chē)規(guī)級(jí)可靠性測(cè)試,滿(mǎn)足AEC-Q100車(chē)規(guī)可靠性要求。

事實(shí)上,征程2還采用第三方進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證。但征程3開(kāi)始,地平線從0-1搭建車(chē)規(guī)AI芯片的專(zhuān)業(yè)測(cè)試團(tuán)隊(duì),同步建立嚴(yán)密的質(zhì)量管理體系和標(biāo)準(zhǔn)流程,并在征程3量產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量交付。

基于征程2、3兩代車(chē)規(guī)芯片超百萬(wàn)量產(chǎn)出貨的經(jīng)驗(yàn)積累,地平線把豐富的knowhow完整遷移到新一代的大算力芯片征程5。

黃暢告訴《電動(dòng)汽車(chē)觀察家》,征程5的驗(yàn)證測(cè)試時(shí)間有1年之久,整體費(fèi)用在億元級(jí)別。而且滿(mǎn)足主要對(duì)標(biāo)MCU標(biāo)準(zhǔn)的AEC-Q100,對(duì)征程5來(lái)說(shuō)有些部分過(guò)于簡(jiǎn)單,如加溫加壓的測(cè)試時(shí)間要達(dá)上千小時(shí),遠(yuǎn)超標(biāo)準(zhǔn)要求;有些部分則非常難,如用大算力芯片滿(mǎn)足MCU類(lèi)的整車(chē)集成功率要求。因?yàn)閷?duì)芯片公司而言,功耗下降對(duì)應(yīng)著溫度下降以及可靠性上升;功耗影響著整車(chē)集成設(shè)計(jì)和驗(yàn)證的工作量與成本。

“真正走向SOP(量產(chǎn))的過(guò)程不是一蹴而就的。是基于我們征程2、征程3兩代芯片完整量產(chǎn)過(guò)程所積累的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,我們才有底氣在Q4去量產(chǎn)征程5?!秉S暢在采 訪中表示,就像整車(chē)企業(yè)在歷代量產(chǎn)車(chē)型中積累的大量knowhow一樣,地平線百萬(wàn)量級(jí)的量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),也成為其核心的量產(chǎn)技術(shù)壁壘。

02

昂貴且“卷”的自動(dòng)駕駛芯片市場(chǎng)

技術(shù),只是自動(dòng)駕駛芯片入場(chǎng)的基礎(chǔ)門(mén)檻。先進(jìn)制程的自動(dòng)駕駛AI芯片耗資巨大,需要巨大的規(guī)?;头睒s生態(tài),方能支持其量產(chǎn)盈利和持續(xù)迭代。

以英偉達(dá)的Orin為例。Orin采用臺(tái)積電的7nm工藝,單顆報(bào)價(jià)320美元。半導(dǎo)體技術(shù)研究機(jī)構(gòu)Semiengingeering統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)顯示,開(kāi)發(fā)7nm節(jié)點(diǎn)芯片投入約為2.97億美元。這意味著,要攤平其研發(fā)費(fèi)用,至少需要銷(xiāo)售928125顆芯片。以目前主流方案每輛車(chē)搭載兩顆Orin計(jì)算,則需要近47萬(wàn)輛新車(chē),還不算臺(tái)積電不斷上漲的量產(chǎn)制造成本。

但截至目前,幾十TOPS算力就能支持的L2+級(jí)自動(dòng)/智能駕駛車(chē)型,在接受度最高的中國(guó)滲透率才僅僅23.2%(IDC數(shù)據(jù)),即全年485萬(wàn)輛(按照2019年中國(guó)乘用車(chē)2092萬(wàn)輛銷(xiāo)量計(jì)算)。

然而,留給Orin銷(xiāo)售的時(shí)間窗口并不多。Orin2022年才開(kāi)始規(guī)?;纳宪?chē),但英偉達(dá)已經(jīng)發(fā)布了單顆算力可達(dá)1000TOPS的下一代自動(dòng)駕駛芯片Atlan,其將于2025年大規(guī)模量產(chǎn)上車(chē)。

地平線則更快。雖然Q4才量產(chǎn)上車(chē)128TOPS的征程5,但按照地平線最新的計(jì)劃,明年512TOPS的征程6就將推出,比此前的規(guī)劃快了整整一年。

成本高昂,市場(chǎng)有限且“卷”,要求已經(jīng)進(jìn)場(chǎng)的玩家迅速實(shí)現(xiàn)規(guī)模化。

03

實(shí)現(xiàn)規(guī)模:通用性疊加易用性

1656660540513845.jpeg

目前地平線征程芯片的合作生態(tài)

如何快速實(shí)現(xiàn)規(guī)模化?

地平線選擇采用極致開(kāi)放的方式,與定位為T(mén)ier2,與硬件和軟件合作伙伴一道,開(kāi)發(fā)量產(chǎn)級(jí)的硬件和算法,為主機(jī)廠提供功能與研發(fā)層次都非常豐富多樣,靈活可變的大算力芯片產(chǎn)品。

(1)通用性硬件解決方案

《電動(dòng)汽車(chē)觀察家》了解到,目前自動(dòng)/智能駕駛的主要感知方案和算法在業(yè)內(nèi)已經(jīng)開(kāi)始趨同。

在感知方案中,車(chē)外11路攝像頭的數(shù)目、車(chē)身布局,以及毫米波雷達(dá)的布置方案已經(jīng)基本形成了行業(yè)通行的范式;

算法中,最核心的視覺(jué)感知算法業(yè)內(nèi)在近一年以來(lái),紛紛采用BEV架構(gòu)。

BEVFormer是基于Transformer和時(shí)序模型在鳥(niǎo)瞰圖視角下優(yōu)化特征的環(huán)視物體檢測(cè)方案,適用多視角攝像頭的3D目標(biāo)檢測(cè)任務(wù),由特斯拉首創(chuàng)。

當(dāng)感知硬件和算法的技術(shù)路線和工程方案開(kāi)始趨同時(shí),適用于不同車(chē)企的通用性自動(dòng)駕駛硬件解決方案就有了落地的前提。

1656660540773746.jpeg

Matrix 5系列量產(chǎn)級(jí)計(jì)算平臺(tái)

地平線基于征程5打造Matrix 5系列量產(chǎn)級(jí)計(jì)算平臺(tái)參考設(shè)計(jì)。通過(guò)不同芯片配置方案,Matrix 5能夠提供最高512 TOPS的強(qiáng)勁AI算力,滿(mǎn)足ADAS、自動(dòng)駕駛、智能座艙等全場(chǎng)景整車(chē)智能應(yīng)用需求。

基于Matrix 5標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)方案,地平線能夠?yàn)楹献骰锇樘峁╈`活可拓展的域控參考設(shè)計(jì)及預(yù)驗(yàn)證的攝像頭模組套件選型,同時(shí)支持無(wú)縫適配地平線系統(tǒng)軟件與感知算法模塊。Matrix 5將大幅降低OEM與生態(tài)伙伴開(kāi)發(fā)適配和應(yīng)用部署的成本。

目前,已有包括大陸集團(tuán)、東軟睿馳、立訊集團(tuán)、聯(lián)成開(kāi)拓在內(nèi)的超過(guò)10家企業(yè)聯(lián)手地平線,推出基于Matrix 5參考設(shè)計(jì)的域控產(chǎn)品。此外,映馳科技、金脈與天準(zhǔn)還成為征程5官方授權(quán)的硬件IDH(Independent Design House,在IC原廠芯片的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)平臺(tái)、解決方案等產(chǎn)品,為整機(jī)產(chǎn)品的研發(fā)和迅速面市提供基礎(chǔ))合作伙伴。

(2)易用的軟件生態(tài)體系

提供通用性的硬件解決方案只是開(kāi)始。

1656660540696590.png

地平線智能駕駛產(chǎn)品線產(chǎn)品規(guī)劃與Marketing高級(jí)總監(jiān)呂鵬

“我們認(rèn)為當(dāng)前(車(chē)用計(jì)算平臺(tái))行業(yè)的開(kāi)發(fā)和交付效率都太低了,給車(chē)企帶來(lái)很大的開(kāi)發(fā)難度和交付成本?!暗仄骄€智能駕駛產(chǎn)品線產(chǎn)品規(guī)劃與Marketing高級(jí)總監(jiān)呂鵬向《電動(dòng)汽車(chē)觀察家》表示,”我們提供的很多軟件是為了幫助客戶(hù)更高效的完成開(kāi)發(fā)和交付,同時(shí)能把我們的工具鏈打磨的更加完善,從而為芯片贏得更多客戶(hù)。“

地平線在征程系列之上,打造了包括端到端軟件棧(基于征程5),為高等級(jí)自動(dòng)駕駛應(yīng)用提供高效、安全、易用的軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái);地平線天工開(kāi)物AI芯片工具鏈,包含模型后量化、量化訓(xùn)練、編譯優(yōu)化和部署三大核心能力,為開(kāi)發(fā)者提供從模型獲得至應(yīng)用部署的全流程支持;以及艾迪AI開(kāi)發(fā)平臺(tái),能夠?yàn)橹悄芷?chē)AI開(kāi)發(fā)者提供數(shù)據(jù)標(biāo)注、訓(xùn)練、優(yōu)化、部署、管理與性能分析等能力。整套基礎(chǔ)設(shè)施,開(kāi)箱即用,用戶(hù)無(wú)需從零搭建一套復(fù)雜的自動(dòng)駕駛跨平臺(tái)系統(tǒng),只需聚焦于核心價(jià)值積累。

在效率提升方面,呂鵬舉例道,通過(guò)應(yīng)用天工開(kāi)物,單客平均支持投入減少50%左右,平均算子開(kāi)發(fā)投入減少30%。

而這些通用硬件和易用的軟件體系則將為地平線和征程5帶來(lái)更多的用戶(hù),筑高壁壘,加快自動(dòng)駕駛芯片行業(yè)的入場(chǎng)倒計(jì)時(shí)。

黃暢在采 訪結(jié)束時(shí)向《電動(dòng)汽車(chē)觀察家》表示,(之所以說(shuō))大算力芯片已經(jīng)進(jìn)入(少數(shù)玩家參與)的決賽階段,是由芯片軟硬件體系成熟度、量產(chǎn)能力和生態(tài)體系三個(gè)核心要素決定。

背后是眾多的合作伙伴、多代迭代過(guò)程、百萬(wàn)量級(jí)的量產(chǎn)規(guī)模和海量產(chǎn)品吸引的開(kāi)發(fā)應(yīng)用生態(tài)構(gòu)成。

先發(fā)優(yōu)勢(shì)將不斷推高成熟度、量產(chǎn)能力和生態(tài)體系的壁壘,拉開(kāi)與后來(lái)者的距離。“新玩家進(jìn)入的挑戰(zhàn)會(huì)非常的大?!?/span>

來(lái)源:第一電動(dòng)網(wǎng)

作者:電動(dòng)汽車(chē)觀察家

本文地址:http://autopag.com/kol/179030

返回第一電動(dòng)網(wǎng)首頁(yè) >

收藏
61
  • 分享到:
發(fā)表評(píng)論
新聞推薦
大牛作者

電動(dòng)汽車(chē)觀察家

《電動(dòng)汽車(chē)觀察家》持續(xù)提供新能源汽車(chē)的真實(shí)信息和誠(chéng)懇意見(jiàn) 微信訂閱號(hào)搜索:evobserver

  • 1142
    文章
  • 63411
    獲贊
閱讀更多文章
熱文榜
日排行
周排行
第一電動(dòng)網(wǎng)官方微信

反饋和建議 在線回復(fù)

您的詢(xún)價(jià)信息
已經(jīng)成功提交我們稍后會(huì)聯(lián)系您進(jìn)行報(bào)價(jià)!

第一電動(dòng)網(wǎng)
Hello world!
-->