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详解地平线新计策:128万亿次/秒算力的征程5芯片只是冰山一角_地平线_芯片

神尊大人 2024-12-30 12:19:02 0

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7月28日,在C轮融资之后,已经在处于IPO传闻中的地平线(北京地平线机器人技能研发有限公司)在上海举办了一次超大规模的发布会。

地平线创始人CEO余凯表示,这是该公司成立6以来最主要的一次发布会,现场有数十家车企和零部件高层到场,这令参会的媒体颇觉意外。
在这天,这家新兴明星边缘人工智能企业一口气发布了多款产品,包括新一代的自动驾驶芯片征程5,以征程5为根本的整车智能打算平台Matrix 5、开源安全实时操作系统TogetherOS™,Matrix® SuperDrive整车智能办理方案等。

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同时,地平线还发布了针对智能汽车家当链高下游互助伙伴的生态互助理念和举措,即其生态计策。
作为生态培植的关键部分,地平线将供应能够降落开拓门槛的AI开拓工具链——天工开物全链路开拓平台,以及智能汽车AI软件工具平台——地平线艾迪,供应包括AI演习、测试、管理等工具,通过关键场景问题挖掘、模型迭代全流程自动化、开放对接各种终端,帮忙提升互助方的算法研发效率。
同时合营TogetherOS™打造自动驾驶的底层架构。

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(图片来自网络侵删)

这被认为是地平线全面向汽车自动驾驶领域进军的冲锋号。
“智能驾驶芯片的竞争从一开始它就不是嘉定区域的联赛,也不是海淀区域的联赛,而是天下性的决赛。
我们的目标是天下冠军。
”余凯说。
在2020年C轮融资上,余凯就曾判断,2020年是车规级芯片企业拿到竞赛入场券的末了一年,而到了2023年竞赛就会结束。
地平线表示,征程5估量会在2022年下半年量产上车。

而彼时,市场上支持高等别自动驾驶的芯片紧张为:英伟达的OrinX、高通SA9000A/B和华为昇腾610。
现在开始,地平线要与英伟达、高通、华为等大厂正面格斗。

征程5足够强大吗

自动驾驶的大脑是核心的自动驾驶芯片,地平线的别的产品和生态、开拓计策都是基于芯片的强大根本上。
那么,这次发布的征程5是否能够支撑地平线的弘大方案呢?

余凯表示,征程5芯片有三个关键词:高效、开放、安全。
官方的资料显示,征程5是单芯片达到128万亿次/秒(即128TOPS),这种空前的物理算力使得其足够适应高等别L3、L4自动驾驶须要。
算力只是一个技能参数,在实际运用处景下面的软件的性能表现更为主要。
比如作为自动驾驶的关键指标,物体检测数据上,可以做到在保持高精度的条件下,打算帧率达到每秒钟1283帧,这是目前所有公开芯片所能够达到最强的打算性能。

另一项关键指标是打算的延迟。
在自动驾驶中,失落之毫秒,差之的便是人的生命,这是最直接的关于生命安全的指标。
在征程5的设计中,地平线专门对付延迟做了软硬件优化。
这使得通过8兆摄像头采集超高图像的输入,完备感知结果的输出,征程5只须要60毫秒,而行业中大部分的竞争对手都是150毫秒以上。
在功耗上,低功耗意味着在系统的散热设计,繁芜度降落,也提升电子元器件的稳定性、可靠性。
征程5也有新专门设计。
“我们总是用(竞品)几分之一的功耗去实现更加强大的打算。
”余凯说。

当然,对芯片“高效”的含义实在也在发生变革。
余凯说,过去讲做事器上的处理器,追求高性能,一样平常是通过一次处理16张乃至32张完成。
但是自动驾驶上,情形是必须拿到数据的时候第一韶光进行处理。
在这个情形下还要让全体系统坚持高效的运作,寻衅难度很大。
要做到算力上的高效率,地平线采取了新的BPU的芯片架构,BPU的第三代架构叫贝叶斯。

这种构造的特点是采取大规模的异构的进程打算,针对场景配比最佳的打算模式,从而大大降落打算的功耗和延迟,以及提升打算的效率。
从 2017到 2019年,地平线以一年一代架构的技能路径——高斯架构、伯努利架构、贝叶斯架构,不断迭代人工智能芯片。
个中,大并发的数据桥是地平线专门为设计高带宽数据传输通路,将多个打算单元和存储阵列灵巧的边界,进而提高它们的利用率,不至于由于数据吞吐而一些打算单元保持在空转。

大略来说,便是通过减少不必要的功耗而集中提升关键部位的运算。
其次,BPU贝叶斯架构专门采取了新设计的打算单元,有很高的数据互用率,在担保MAID阵列数据共用的条件下,大幅降落存储的访问次数,降落打算功耗。
“同时增加软硬件冗余设计,在运行的过程中,不是在制造的生产过程中,而是芯片的运行过程中用自写的机制使得整套系统能持续的不断办理硬件失落效造成的难以填补的的缺点。
”该公司联合创始人、CTO黄畅先容到。

价格依然将会是地平线的芯片的关键利器,其开拓思路在征程5上显示出了一向性。
在2020年C轮融资沟通会上,黄畅曾对明镜pro先容,地平线采取了不同的开拓思路,这可以大幅提升性价比并降落功耗,还可以在稳定性上有更好的表现。
地平线的开拓策略是,面对未来主要场景的关键算法,与处理器的架构设计和芯片的SOC(系统级芯片)实现充分结合到一起,再经由妥协与优化,得到最佳的平衡。
从当天的先容来看,征程5的思路基本同等。

AI开拓平台和生态系统构建

据先容,征程5具有丰富的软硬件接口,以方便搭建各种软硬件产品,其余在2020年发布的工具链“天工开物”合营下,形成了余凯口中地平线例外一个“核心竞争力”——形成了一个完全、成熟的并且有很多互助伙伴去考验的工具链。
“能够支持我们的客户自由地进行差异化的创新。
”余凯表示。
基于地平线的软硬件的支持,利用者可以灵巧去搭建不同档位的打算平台。

在平台上,算力可以从128T到1204T(即配备8颗芯片),在软件上可以支持多场景的运用,知足全场景整车打算的打算需求。
比如地平线已经联合其他软件企业开拓了面向智能驾驶的MATRIX方案,面向智能交互的Halo方案。
但扩充产品并不表示地平线的方向改变了。
“我们坚持不做量产硬件,不软软件捆绑,不做封闭的打包方案。
”余凯强调。
地平线希望,征程芯片不仅仅只是意味着选择一款芯片,而是一个生态,里面有丰富的资源,可以自由开拓出差异化的产品。

要完成这生态的培植,地平线还开拓了Together OS操作系统。
据其先容,Together OS是兼容包括不仅仅是地平线的征程芯片,也包括我们业界主流的车载芯片,它具有轻量级的虚拟化,多域的安全隔离,开放的软件架构,高度的可扩展,它支持智能座舱,支持智能驾驶、智能网联等多场景的智能运用。
它在虚拟机制上,它开放地支持业界主流的操作系统,包括Linux、Android、斑马、UNIX、鸿蒙等等。

“挺方便的也不怕缺芯片了往后。
”汽车工程师社区飞灵汽车的一位工程师对明镜Pro表示,“以前是,包子是A面粉厂,饺子B面粉厂……现在只要买地平线这个就行。
相称于地平线供应面粉然后帮你活好面,你可以拿去做包子,饺子,馒头,面条……”该工程以一个大略的比喻形容地平线操作系统的浸染。
目前,包括斑马、长安汽车、长城汽车、江汽机车、上汽集团等均已经加入。

地平线这一系列产品的是一整逻辑套贯穿的。
高档级自动驾驶,由于传感器不断的扩展,尤其是图像传感器的持续增加,对AI算力的需求持续性的增加。
而芯片的研发是从0-1-N的过程,高性能大算力是根本的保障,但仅有大算力这是不足的,还要低延时、低功耗,否则很难量产。
完成这三个哀求的根本上,还须要高可靠性,否则潜在造成的威胁就会越多。

“我们更须要构建一个足够随意马虎的开拓系统,否则我们即便勉强的完成从0到1的过程,把原形拿出来开始量产,我们也会面对量产之后发生的无数各种的情形,更不用说复制到其他的场景。
以是这是一个非常繁芜的全面的效率问题。
”黄畅对明镜Pro表示。

这一套随意马虎上手的开拓工具便是“天工开物”+地平线艾迪+“Together OS操作系统”,是一套相互合营的系统。
人工智能未来会像水电一样,降落利用门槛是关键。
天工开物,基于地平线自研的AI芯片打造的一个开放式平台,地平线艾迪智能汽车AI软件工具平台。
这些工具办理在AI研发中,尤其是从0到1再到N中的算法迭代问题、提升算法研发效率。
而Together OS操作系统的目标是全体行业一起共建一个根本的OS系统,构建起一个兼容并茂的软硬件体系。

除此之外,地平线供应的表示,其整套方案可以形成巨大的经济效益。
“利用地平线供应的全面技能工具,用完备的开拓套件,根本软件,工具链,参考算法以及完全的办理方案,帮助互助伙伴去降落70%的开拓本钱,缩短50%的开拓周期,减少50%的人力投入。
”地平线首席生态官徐健表示。

自定位“二级供应商”背后

那为什么地平线会选择去做一个底层架构的事情,是否有机会做成呢?黄畅认为,如果像电脑、手机一些非常成熟的行业体系,地平线就不应该做底层根本举动步伐,在这些行业中后来者很难有机会,面对这种情形就该当做上层运用。
但目前在自动驾驶领域,地平线正处于成熟的前夜,是有这个机会的。
但同时,这也是一个略带有危险性的选择。

在2020年之前,地平线还不太为外界所关注——至少不像现在一样成为明星公司,直到芯片短缺的供应链危急涌现,这家公司迅速蹿红。
其生产的自动驾驶车规级芯片,是海内第一家国产设计的自主芯。
只管截至到目前,芯片短缺紧张是MCU类芯片,但牵一发动全身,这家新兴公司得到了汽车企业的迅速关注。
在其去年底的C轮融资中,多家汽车企业现身。

只管在躯干和灵魂之争中,主机厂谢绝了整包方案,像车规级自动驾驶芯片这样的部件也被提升至“核心部件”的地位,但车企对外部的互助机会并不排斥。
“由于它不是‘灵魂’,只是‘灵魂’的一部分。
”上汽集团研究院一位高层对明镜pro这样表示。
只管如此,地平线还是小心翼翼,只管即便不去触碰主机厂敏感的神经。

“在家当里做好自己的定位,我们便是家当里是二级供应上,坚持做Tier2。
”在现场,余凯多次这样强调。

但在整车企业眼中,车规级的自动驾驶芯片乃至包括普通芯片,已经被当做是一级供应商。
地平线CTO黄畅想进一步阐明了为何把自己定位于二级供应商。
“汽车不会轻易被颠覆,它非常稳定,只管现在有一点点松动的迹象,我们让全体生态仍旧去尊敬过去的Tier2、Tier1、OEM这样的状态。
”黄畅。

“本日这种动荡的家当关系,可能再过几年又会平稳下来,又会规复到过去的那种家当构造上,由于这个是被行业本身的交付关系所决定的。
”地平线副总裁兼智能驾驶产品总经理余轶南对明镜pro表达了相类似的不雅观点。
而黄畅乃至说,地平线“要把自己往回拉”。
由于这“只是阶段性的OEM会跟Tier2对话,我们现在都是环绕OEM展开的”。
这样的低调,有其逻辑在里面。

大略来说,这是为了避免陷入百度、华为或者说是比亚迪曾经面临过的两难田地中。
从燃油车到电动车,从机器车到智能车,汽车家当链确实在改变。
博世中国总经理陈玉东在2020年年底与明镜Pro互换时候表示,现在汽车供应链中最大的变革便是原来Tier1、Tier2、Tier3这样的树状构造被冲破,边界变得模糊。
比如电池、芯片这样的新兴核心供应商涌现,是此前未有过的。

但整车企业也在保持当心。
比如在电池上,整车企业不会让这个最核心的部件节制在别人手里,他们的动作频频。
比如大众在中国入股了合肥国轩、戴姆勒入股了孚能科技。
宝马只管扶持了宁德时期,但是其已经宣告将要自己生产电芯。
大众和奔驰都已经发布了标准电池模型,这他们在不断削弱电池企业的话语权。
这是一场较劲的长期过程,在芯片领域也是如此。

环球芯片制造企业一样平常分为三种:1. IDM(垂直整合制造):拥有设计、制造、封测全套能力的厂商称之为IDM厂商。
代表公司是英特尔、三星、德州仪器、闻泰科技;2.Foundry:在集成电路领域是指专门卖力生产、制造芯片的厂家,详细的公司有:台积电、中芯国际等;3. Fabless:指“没有制造业务、只专注于设计”的集成电路设计的一种运作模式,也用来指代未拥有芯片制造工厂的IC设计公司,详细的公司有:高通、博通、海思等。

目前海内只有比亚迪这家车企是采取的IDM模式发展,其他车企基本采取Fabless模式,只做芯片的设计。
上述上汽研究院高层对明镜pro表示,严格意义来说现在制造是瓶颈,芯片设计上市可以打破的。
而从现实的路径选择来看,诸多车企也已经在芯片设计上进行布局,比如上汽、东风、长城、吉利等,都有自己的芯片公司。
这就和地平线的业务存在一定竞争关系。
“现在地平线主动退一步的姿态,是为了让互助伙伴放心。
”一位业内人士指出。

新项目尚待揭晓

值得一提地是,黄畅公布了一个地平线的内部项目,它是基于征程5打造的下一代自动驾驶感知,“这实际上是一个在开放的道路上,在没有激光雷达、没有高精舆图,在这个场景下验证这个体系。
”黄畅说。
这在外界看来更多像是特斯拉所采取的的视觉系自动驾驶路线。
地平线以多视觉传感器为主,它的基本的技能理念是将多传感器进行中心集中领悟,目前该公司只是把感知构造化,预测部分端到端建立好,未来准备把方案和掌握全体自动驾驶体系都在里面完成。

但地平线强调自己只是一个底层的打算平台公司,不太对这个路线做预设,而是寻求技能的边界和高峰。

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