中国自动驾驶补完计划这款AI芯片为何如此重要

「今日，关于我国自动驾驭工作来说是一个特别的日子。」

8 月 30 日的上午，地平线创始人&CEO 余凯，用这句宣告，开端了自己的讲演。

地平线创始人&CEO 余凯 | 图片来历：地平线

此刻 2019 年刚好走过了三分之二，数年前，业界曾预期 2020 年前后，自动驾驭将迎来大规划的商用，轿车厂商、自动驾驭创业者和上下游工业，多将其视为要害的时刻节点。当今，即使是达观人士，对此的预期也会再往后推迟数年。至少在余凯看来，当时自动驾驭的干流还在 L2 阶段，即使是 L3 阶段的辅佐驾驭，真实大规划施行也将在 2024 年之后。

形成开展滞后预期的重要原因，仍是工业过于巨大，人们总会在开展过程中发现新的问题和机会，就像用石头填满杯子后，会发现还可以持续装沙子、石灰和水，而杯子自身还在不断扩容。这并不意味着失望，而是意味着更大的商场，工业时代轿车工业曾改变了国际，今日，人类在出行职业上投入越多，就将从未来获益更多。谷歌母公司旗下的自动驾驭公司 Waymo 估值已超越 1750 亿美元，将老牌的通用、福特等车企的市值远远甩到了死后。在我国，对出行职业的革新现已上升到国家战略等级，新能源、自动驾驭和车联网一直是本钱追逐的热门。

这个过程中，出现了许多明星公司。仅国内就有造车的蔚来、小鹏、威马，自动驾驭范畴的图森未来、驭势科技、文远知行，专心高精度地图的四维图新、高德，乃至还有激光雷达厂商禾赛、速腾聚创、北科天绘等等，而估值现已超越 30 亿美元的地平线，在我国自动驾驭工作中，又处于怎样的方位呢？

四个轮子的核算机

轿车从开始的代步东西，到可以联网、人机交互乃至自动驾驭，在变得越来越智能。一个可预期的未来是，轿车的开展将会靠近从前 PC 核算机和智能手机的轨道，咱们评论车辆的功用，也从机械的功用根底转变为更多的考虑智能化的快捷性。

这一点在车载的核算需求量上有所出现。现在轿车多是选用分布式 ECU 架构的小型处理器来处理简略使命，跟着车联网、自动驾驭对核算功用要求的提高，余凯以为，车载核算将会演进到域操控器，吞吐更多的数据，履行更多的智能决议计划，轿车终究变成一台有四个轮子的核算机。他估计到 2025 年，这一趋势就会带来轿车本钱结构天翻地覆的改变，核算渠道以及软件的本钱占比将大幅提高。

关于 PC 和手机，眼下可见的竞赛局势是，在其他特点趋同的前提下，核算——乃至更进一步——担任核算的芯片，将成为附加价值百科最高，也是最中心的部件之一。在车载环境下，除了自动驾驭和车联网所需求的核算，司机在驾驭过程中，通过语音辨认、唇语辨认进行人机交互，通过人脸辨认、眼球追寻进行防疲惫检测都是颇有远景的使用，而这些使用都离不开算力更强的车载芯片。

不过惋惜的是，谈芯简略造芯难。不同于一般的半导体或许消费级芯片，车载芯片的工作环境要更为苛刻，比方温度上，要考虑零下 40 度到 125 的极点状况；在使用寿数上，轿车的寿数一般在 10 年以上，芯片就要满意 15-20 年的运转。地平线上海研制中心的总经理吴征告知记者，车规级半导体芯片对可靠性的要求，要满意 AEC-Q100 芯片开发、验证、流片、封装、测验的全流程，包含高低温测验、老化测验以及压力测验。

其次是对质量体系的要求很高。智能轿车不同于传统轿车，电子体系出毛病是难以防止的，但假如像电脑、手机相同卡机，成果或许不只仅毛病，而是事端。真实的车规级半导体要满意 ISO/TS16949（轿车职业质量管理体系标准）、ISO26262（轿车功用安全标准）、ISO21448（预期功用安全）还有网络安全。「我要点讲一下功用安全，功用安满是指怎样尽或许削减由于失效形成的安全问题，比方半导体由于老化效应或由于辐射忽然出错了，或是体系软件运转出现问题。」吴征说，在地平线整个开发过程中，无论是芯片、软件开发仍是体系开发，都遵照 ISO26262 的标准。

当然，最重要的仍是功用，驾驭中对人工智能核算的反响要求到达毫秒级，车载环境下，巨大的数据吞吐量，需求强悍的核算渠道资源，另一方面又要求核算的能耗较低，防止电量耗费过多，和形成关闭环境温度过高，最终，全体的本钱还有操控好。

一款车规级的人工智能处理器，从研制到产品导入，首先要通过 18 到 24 个月的规划阶段，包含构架、后端、流片规划，然后是车规级体系的验证，包含计划测验（AEC-Q100 认证），包含基线条件的温度、湿度、工况环境、体系体现，还包含功用安全（ISO26262），还包含体系软件开发，工作量或许是硬件开发的几倍以上。到了这一步，仅仅站到了商业化的起跑线上，真实商业化还需求找到轿车企业客户，然后定点车型，完结整车集成的测验开发后才干量产出售——在商场还没有老练的时分，技能和商业上的问题都并不简略。

「押宝」，这是很多人对做车规级芯片的观点。在昨日之前，我国还没有量产的车规级 AI 芯片，余凯在讲演中说：「此次地平线首先推出首款车规级 AI 芯片，不只完结了我国车规级 AI 芯片量产零的突破，也补齐了国内自动驾驭工业生态建设的要害环节。」

押宝百万量产车的征途二代（Journey2）

2015 年，余凯离别百度深度学习研究院院长的职务，创办了地平线。和现在市面上大部分从国外公司购买人工智能 IP 的国产 AI 芯片不同，地平线在前期就注册了高功用核算架构 BPU（Brain Processing Unit）的商标，2017 年的 CES 上，地平线与英特尔联合发布了根据地平线 BPU 架构的高档辅佐驾驭体系，随后地平线拿到了英特尔等组织超越 1 亿美元的 A+轮融资。

2018 年，地平线发布了「征途」系列处理器和「旭日」系列处理，并大规划用于智能驾驭和 AIoT 边际核算等范畴，而在昨日宣告量产的「征途二代」AI 芯片，可以看作是地平线在车规级核算渠道和芯片架构方面取得的突破性发展。据了解，本年年初征途二代就流片成功，并完结芯片功用性和稳定性测验、体系软件开发和稳定性调试，支撑客户进行产品规划的开发套件也已安排妥当。

看芯片，最直观的便是看参数。从地平线发布的材料来看，征途二代搭载了地平线 BPU2.0，具有极高的算力利用率，可供给超越 4 TOPS 的等效算力，每 TOPS AI 才能输出可达平等算力 GPU 的 10 倍以上，而典型功耗仅 2 瓦。

地平线征途二代技能参数 | 图片来历：地平线

在使用场景上，征途二代可以对多类方针进行实时检测和精准辨认，并供给高精度且低推迟的感知输出，可满意自动驾驭视觉感知、视觉建图定位、视觉 ADAS 等智能驾驭场景的需求，以及语音辨认，眼球盯梢，手势辨认等智能人机交互的功用需求。「咱们可以一起跑超越 60 个分类使命，每秒钟辨认方针数可以超越 2000 个。」余凯说。

地平线征途二代芯片视觉感知计划 | 图片来历：地平线

在敞开性上，征途二代供给从参阅解决计划，到敞开的感知成果，再到芯片及东西链的根底开发环境，并可根据客户的不同需求供给不同层次的产品交给和服务。当天地平线发布了 AI 芯片东西链 Horizon OpenExplorer（天工开物），包含面向实践场景进行 AI 算法和使用开发的全套东西。

余凯在现场宣告，现在征途二代现已拿到五个国家的商场客户的前装的定点，最早的量产车型在 2020 年上半年就会向客户和顾客碰头，量产车型估计近百万。

从地平线到山巅

就像自动驾驭将阅历从 L2-L5 的进程，首要针对 L2 阶段规划的征途二代，明显也仅仅进程中的一个节点。在 B 轮 6 亿美元融资后，地平线估值现已超越 30 亿美元，投资方除了英特尔、海力士这样的半导体巨子，还稀有家车企及其旗下投资公司，明显，传统轿车企业对智能驾驭的未来也和科技公司形成了更多的一致。

地平线不再遥不行及，技能道路更明晰后，研制和商业化的进程更像是在攀爬山峰。吴征初次对外发布的征途系列车规级芯片研制道路图，就用攀爬道路做布景。地平线的 BPU，是其车规级 AI 处理器的中心，在芯片功用从单路 1080p 到 4K，再到 12x4K 辨认处理，地平线 BPU 也在不断演化。估计 2020 年，继 Journey2 之后，地平线还将发布 16 纳米的 Journey2A，而更重要的，吴征泄漏，现在地平线正在全力开发搭载 BPU3.0 的「征途三代」车规级 AI 芯片。

地平线车规级征途芯片研制道路 | 图片来历：地平线

据称，征途三代的功用将到达预操控级 L3，估计将在 2020 年正式推出。「这是一款针对自动驾驭场景，包含域操控器而研制的新一代车规级 SoC，是由 BPU、CPU 等处理器组合完结的异构核算的杂乱的 SoC，CPU 与 CV 对接，某种状况下供给体系对接和操控处理器，整个 SoC 可以多达 8 路以上的视频输入，并且可以支撑 4K，会满意 60 毫秒（推迟），咱们会把整个架构包含数据通路做一个优化，最终到达一个极好的作用。」

而再下一代的征途三代 Max(Journey3Max)，现在也现已在规划中，吴征猜测，Journey3Max 会选用更先进的工艺，或许到达 7 纳米，支撑多达 12 路，算力 100TOPS，到达 C 或 D 的芯片等级，并将能耗约束在 25 瓦以内，成为针对 L4、L4plus 的高功用车规级处理器。

在地平线的计划中，不只仅芯片等硬件，软件及生态相同重要。当日余凯还宣告，推出面向 ADAS 商场的征途二代视觉感知计划；地平线自动驾驭核算渠道 Matrix 在本年现已取得上千的订单，并拿下美国 CES 立异大奖，而功用更强壮、可掩盖不平等级自动驾驭需求的新一代 Matrix，也将于 2020 年正式上市。

地平线 Matrix 二代自动驾驭核算渠道 | 图片来历：地平线

据了解，根据地平线征途二代的视觉感知解决计划，可在低于 100 毫秒的推迟下完结多达 24 大类的物体检测以及上百种的物体辨认，每帧高达 60 个方针及其特征的精确感知与输出；而全新的 Matrix，根据相同在 2020 年发布的征途三代芯片，算力将到达 192 TOPS，较上一代提高 16 倍，而功耗仅为 2/3。余凯将其和上半年特斯拉推出的自动驾驭渠道的算力进行了比照，称特斯拉车载核算渠道实践上真实可以用于车载核算的是 72TOPS，而地平线的 192TOPS 悉数用于做核算，两者有将近三倍车载人工智能算力的差异。「到 2025 年，咱们会推进车载人工智能核算渠道算力到达 1000TOPS，这是会一个标志性的标志。为什么呢？由于 1000TOPS 是人类大脑的水平，咱们以为，要真实完结无人驾驭，算力规划应该到达 1000TOPS。」关于从前「押宝」成功屡次的地平线来说，这将是一个更明晰明晰的途径方针。

对我国的自动驾驭工作来说，那将会是另一个特别的日子。