車載AI芯片是人工智能行業(yè)的珠穆朗瑪，也是自動(dòng)駕駛實(shí)現(xiàn)大規(guī)模落地的前提。8月30日，乘著2019世界人工智能大會(huì)的風(fēng)，國內(nèi)首款車規(guī)級(jí)AI處理器——征程二代芯片在滬亮相。該芯片用于汽車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，賦能汽車智能化，并在全球5個(gè)國家斬獲多家前裝定點(diǎn)。這意味著征程二代芯片不僅實(shí)現(xiàn)了中國車規(guī)級(jí)AI芯片量產(chǎn)零的突破，也補(bǔ)齊了國內(nèi)自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

　　車規(guī)級(jí)AI芯片有多難做?

　　在智能汽車漂亮的外殼下，芯片就像密布在人類身體的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)，只要觸碰到相應(yīng)的傳感器，電信號(hào)快速奔跑在各個(gè)芯片之間，計(jì)算、判斷、執(zhí)行，驅(qū)動(dòng)汽車智慧起來。但不同于普通消費(fèi)電子和工業(yè)電子，汽車電子有一套極高的標(biāo)準(zhǔn)，就是“車規(guī)級(jí)”。

　　據(jù)專家介紹，首先，對(duì)于自動(dòng)駕駛芯片而言，毫秒級(jí)的低延遲是安全之根本。自動(dòng)駕駛技術(shù)雖然有望減少96%的車禍率，但這是以芯片擁有超低延遲為前提的。其次，自動(dòng)駕駛技術(shù)帶來的海量計(jì)算，對(duì)芯片的功耗提出了極致要求。在車載環(huán)境下的數(shù)據(jù)吞吐量非常巨大，一輛自動(dòng)駕駛汽車每天能夠產(chǎn)生600-1000TB的數(shù)據(jù)計(jì)算，而且未來將成為主流的新能源汽車本身也是通過電池供能的，在封閉環(huán)境中散熱很困難。所以車載AI芯片需要具備極低功耗的特性。海量計(jì)算還需要更強(qiáng)悍的計(jì)算平臺(tái)資源作為支撐，但這會(huì)帶來很高的成本。如果芯片的成本能夠相對(duì)更低，這將為產(chǎn)品的競爭力添磚加瓦。

　　所謂的“車規(guī)級(jí)”，像一道分水嶺，劃分著理想和現(xiàn)實(shí)，低端和髙端，新世界和老玩家，涇渭分明。此前有專家表示，在自動(dòng)駕駛芯片領(lǐng)域，以色列的Mobileye公司(2017年被英特爾收購)占據(jù)了全球70%以上的市場份額，而國產(chǎn)芯片幾乎沒有任何市場。

　　橫亙在國產(chǎn)AI芯片前面的，是一座芯片界的珠穆朗瑪峰。

　　國產(chǎn)AI汽車“芯”征程

　　征程二代已經(jīng)通過了AEC-Q100測試標(biāo)準(zhǔn)，該芯片采用臺(tái)積電的28nmHPC+工藝制造，搭載地平線自主創(chuàng)新研發(fā)的高性能計(jì)算架構(gòu)——第二代BPU，可提供超過4TOPS的等效算力，更重要的是典型功耗只有2瓦。也就是說，配合高效的算法，每TOPSAI能力輸出可達(dá)同等算力常規(guī)用處理器GPU的10倍以上。同時(shí)，較低的功耗大幅降低了散熱需求，芯片整體不需要額外的風(fēng)冷或液冷系統(tǒng)。征程二代芯片締造者地平線公司的創(chuàng)始人余凱說，“這是科技創(chuàng)新為我們帶來的競爭優(yōu)勢?！?/p>

　　基于征程二代芯片，地平線同時(shí)推出了面向ADAS市場的視覺感知方案，該方案可在低于100毫秒的延遲下實(shí)現(xiàn)多達(dá)24大類的物體檢測以及上百種的物體識(shí)別，每幀高達(dá)60個(gè)目標(biāo)及其特征的準(zhǔn)確感知與輸出，車輛及行人測距測速誤差優(yōu)于國際同等主流方案。此外，針對(duì)國內(nèi)市場的特點(diǎn)，該解決方案還專門針對(duì)中國道路和場景進(jìn)行了優(yōu)化，如特殊車道線、紅綠燈倒計(jì)時(shí)檢測、車輛突然斜向插入等。

　　從功能場景來看，征程二代能夠高效靈活地實(shí)現(xiàn)多類AI任務(wù)處理，并對(duì)多類目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測和精準(zhǔn)識(shí)別，可全面滿足自動(dòng)駕駛視覺感知、視覺建圖定位、視覺ADAS等智能駕駛場景，以及語音識(shí)別，眼球跟蹤，手勢識(shí)別等智能人機(jī)交互的功能需求，全方位賦能汽車智能化。與此同時(shí)，征程二代還可提供高精度且低延遲的感知輸出，滿足典型場景對(duì)語義分割、目標(biāo)檢測、目標(biāo)識(shí)別的類別和數(shù)量的需求。

　　車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)品的開發(fā)周期長、難度大，是硬科技的比拼和長跑道的創(chuàng)新。據(jù)了解，研發(fā)團(tuán)隊(duì)需要18-24個(gè)月設(shè)計(jì)處理器流片，包括計(jì)算架構(gòu)設(shè)計(jì)、后端設(shè)計(jì)及流片;此后，要用12-18個(gè)月的時(shí)間進(jìn)行車規(guī)級(jí)認(rèn)證系統(tǒng)方案開發(fā)，以及24-36個(gè)月用于車型導(dǎo)入與測試驗(yàn)證，其中涉及到項(xiàng)目競標(biāo)、整車集成和功能開發(fā)、測試驗(yàn)證等多項(xiàng)工作。

　　目前，征程二代芯片開發(fā)套件已完全就緒，可支持客戶直接進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。為此，研發(fā)人員提供了一套AI芯片工具鏈HorizonOpenExplorer，包含面向?qū)嶋H場景進(jìn)行AI算法和應(yīng)用開發(fā)的全套工具。

　　研發(fā)團(tuán)隊(duì)表示，搭載高性能計(jì)算架構(gòu)BPU3.0的征程三代芯片，預(yù)計(jì)將于明年正式推出?！叭蛑悄芷嚲揞^特斯拉的自動(dòng)駕駛平臺(tái)算力為144TOPS，但實(shí)際計(jì)算中僅用到72TOPS，功耗約72-100瓦;基于征程三代的自動(dòng)駕駛平臺(tái)，算力達(dá)192TOPS，算力全部用于計(jì)算處理，功耗僅約48瓦。”余凱說。

　　車規(guī)級(jí)芯片成功流片后，地平線已在高級(jí)別自動(dòng)駕駛、輔助駕駛(ADAS)、多模交互等方向斬獲多達(dá)5個(gè)國家的客戶的前裝定點(diǎn)，并有望于明年上半年獲得雙位數(shù)的前裝車型定點(diǎn)。率先搭載地平線車規(guī)級(jí)AI芯片及解決方案的量產(chǎn)車型最早將于明年年初上市。

　　由于前裝市場的高準(zhǔn)入門檻，前裝定點(diǎn)及量產(chǎn)被視為評(píng)判車規(guī)級(jí)AI芯片大規(guī)模商業(yè)化能力的首要指標(biāo)。前裝破局，也意味著征程芯片的商業(yè)化將迎來爆發(fā)式增長。據(jù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人透露，征程芯片兩年內(nèi)將有百萬量級(jí)的前裝裝車量，五年內(nèi)則有望完成千萬量級(jí)的目標(biāo)。