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芯片AI-国内首款车规级AI处理器——征程二代芯片在沪亮相

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所謂的「車規級」,像一道分水嶺,劃分着理想和現實,低端和髙端,新世界和老玩家,涇渭分明。此前有專家表示,在自動駕駛芯片領域,以色列的Mobileye公司(2017年被英特爾收購)佔據了全球70%以上的市場份額,而國產芯片幾乎沒有任何市場。

國產AI汽車「芯」征程征程二代已經通過了AEC-Q100測試標準,該芯片採用台積電的28nm HPC+工藝製造,搭載地平線自主創新研發的高性能計算架構——第二代BPU,可提供超過4 TOPS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TOPS?AI能力輸出可達同等算力常規用處理器GPU的10倍以上。同時,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冷或液冷系統。征程二代芯片締造者地平線公司的創始人余凱說,「這是科技創新為我們帶來的競爭優勢。」

車規級芯片產品的開發周期長、難度大,是硬科技的比拼和長跑道的創新。據了解,研發團隊需要18-24個月設計處理器流片,包括計算架構設計、後端設計及流片;此後,要用12-18個月的時間進行車規級認證系統方案開發,以及24-36個月用於車型導入與測試驗證,其中涉及到項目競標、整車集成和功能開發、測試驗證等多項工作。

中國首款車規級AI芯片在滬發佈。主辦方供圖

目前,征程二代芯片開發套件已完全就緒,可支持客戶直接進行產品設計。為此,研發人員提供了一套AI芯片工具鏈Horizon?OpenExplorer,包含面向實際場景進行AI算法和應用開發的全套工具。

據專家介紹,首先,對於自動駕駛芯片而言,毫秒級的低延遲是安全之根本。自動駕駛技術雖然有望減少96%的車禍率,但這是以芯片擁有超低延遲為前提的。其次,自動駕駛技術帶來的海量計算,對芯片的功耗提出了極致要求。在車載環境下的數據吞吐量非常巨大,一輛自動駕駛汽車每天能夠產生600-1000TB的數據計算,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。海量計算還需要更強悍的計算平台資源作為支撐,但這會帶來很高的成本。如果芯片的成本能夠相對更低,這將為產品的競爭力添磚加瓦。

車載AI芯片是人工智能行業的珠穆朗瑪,也是自動駕駛實現大規模落地的前提。8月30日,乘着2019世界人工智能大會的風,國內首款車規級AI處理器——征程二代芯片在滬亮相。該芯片用於汽車自動駕駛系統,賦能汽車智能化,並在全球5個國家斬獲多家前裝定點。這意味着征程二代芯片不僅實現了中國車規級AI芯片量產零的突破,也補齊了國內自動駕駛產業生態建設的關鍵環節。

車規級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元網絡,只要觸碰到相應的傳感器,電信號快速奔跑在各個芯片之間,計算、判斷、執行,驅動汽車智慧起來。但不同於普通消費電子和工業電子,汽車電子有一套極高的標準,就是「車規級」。

從功能場景來看,征程二代能夠高效靈活地實現多類AI任務處理,並對多類目標進行實時檢測和精準識別,可全面滿足自動駕駛視覺感知、視覺建圖定位、視覺ADAS等智能駕駛場景,以及語音識別,眼球跟蹤,手勢識別等智能人機交互的功能需求,全方位賦能汽車智能化。與此同時,征程二代還可提供高精度且低延遲的感知輸出,滿足典型場景對語義分割、目標檢測、目標識別的類別和數量的需求。

橫亘在國產AI芯片前面的,是一座芯片界的珠穆朗瑪峰。

研發團隊表示,搭載高性能計算架構BPU3.0的征程三代芯片,預計將於明年正式推出。「全球智能汽車巨頭特斯拉的自動駕駛平台算力為144 TOPS,但實際計算中僅用到72 TOPS,功耗約72-100瓦;基於征程三代的自動駕駛平台,算力達192TOPS,算力全部用於計算處理,功耗僅約48瓦。」余凱說。

車規級芯片成功流片后,地平線已在高級別自動駕駛、輔助駕駛(ADAS)、多模交互等方向斬獲多達5個國家的客戶的前裝定點,並有望于明年上半年獲得雙位數的前裝車型定點。率先搭載地平線車規級AI芯片及解決方案的量產車型最早將於明年年初上市。

由於前裝市場的高准入門檻,前裝定點及量產被視為評判車規級AI芯片大規模商業化能力的首要指標。前裝破局,也意味着征程芯片的商業化將迎來爆髮式增長。據研發團隊負責人透露,征程芯片兩年內將有百萬量級的前裝裝車量,五年內則有望完成千萬量級的目標。

基於征程二代芯片,地平線同時推出了面向ADAS市場的視覺感知方案,該方案可在低於100毫秒的延遲下實現多達24大類的物體檢測以及上百種的物體識別,每幀高達60個目標及其特徵的準確感知與輸出,車輛及行人測距測速誤差優於國際同等主流方案。此外,針對國內市場的特點,該解決方案還專門針對中國道路和場景進行了優化,如特殊車道線、紅綠燈倒計時檢測、車輛突然斜向插入等。

中國首款車規級AI芯片在滬發佈,「芯」界珠峰再添一將

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