地平線發(fā)布車規(guī)級AI芯片「征程3」，「征程5」性能超越特斯拉FSD

在上周的電池日上，馬斯克發(fā)布了無極耳電池，讓業(yè)界大呼過癮，同時也公布，一個月左右會發(fā)布最新的Autopilot「完全自動駕駛版本」。

就拿特斯拉來說，Autopilot 3.0平臺的強(qiáng)大之處就在于自研的FSD芯片。

如果說電池是未來汽車的動力源泉，那么車載AI芯片就是智能汽車的數(shù)字發(fā)動機(jī)。

時隔半月，在月初發(fā)布全新一代AIoT芯片「旭日3」以后，9月26日，地平線攜新一代高效能車載AI芯片「征程3」及一系列智能駕駛落地成果亮相2020北京車展，同時地平線重磅宣布與廣汽研究院、廣汽資本的戰(zhàn)略合作。

作為國內(nèi)車載AI芯片的頂級玩家，地平線為汽車智能化啟動了加速引擎。

「征程3」涌動著車規(guī)級的基因，功耗為英偉達(dá)Xavier十分之一

作為國內(nèi)車載AI芯片領(lǐng)域的先行者，地平線在2019年8月率先發(fā)布中國首款車規(guī)級AI芯片「征程2」且已實現(xiàn)大規(guī)模前裝量產(chǎn)一年后，為業(yè)界帶來了新一代高效能車載AI芯片「征程3」。

過去5年，地平線從中國第一家AI芯片公司，到中國第一款車規(guī)級AI芯片，走過了漫漫征程。

「征程3」采用16納米工藝，基于地平線自主研發(fā)的BPU2.0架構(gòu)，AI算力達(dá)到5 TOPS，典型功耗僅為2.5W，具有高性能、低功耗、拓展性強(qiáng)、安全可靠的特點，已通過AEC-Q100認(rèn)證。

具有出色的圖像接入和處理能力，支持4-6路camera接入和4K@30fps圖像處理，同時還具有HDR寬動態(tài)、3D降噪、畸變矯正等功能，支持3A（AE/AWB/AF）功能。

發(fā)布會上，余凱將征程3和其他同類產(chǎn)品了對標(biāo)，「如果我們對標(biāo)這幾個芯片，比如英偉達(dá)Xavier、TI TDA 4，我們的功耗可以做到他們的1/10，僅為2.5w。而我們的AI計算可以實現(xiàn)每秒鐘422幀?！?/p>

「英偉達(dá)Xavier有30w高的功耗，但是它真正實現(xiàn)的計算也才不過是840幀每秒。TI TDA 4也是相當(dāng)高的能耗（12.5w），但是它的AI計算的性能只能做到181幀每秒，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于地平線的征程3?！?/p>

「征程3」也提供了更開放的工具：完整的API和AI開發(fā)套件，配適主流的訓(xùn)練框架Caffe、MXNet、TensorFlow和PyTorch，支持ONNX，可通過基礎(chǔ)算法和參考算法賦能客戶，最終實現(xiàn)產(chǎn)品級算法；開放ISP Tuning工具賦能客戶，使其可自行調(diào)試Camera。

相比Mobileye推出的EyeQ4輔助駕駛芯片，地平線不僅在去年推出的「征程2」上就已追平對手，在「征程3」上根據(jù)中國的路況、消費者的使用場景還實現(xiàn)了差異化功能，支持環(huán)視自動泊車輔助、高級別輔助駕駛、智能座艙、高級別自動駕駛及眾包高精地圖定位等多種應(yīng)用場景。

作為一家成立僅5年的AI芯片公司，能在短時間內(nèi)和成立21年的Mobileye并駕齊驅(qū)，離不開地平線軟硬一體的產(chǎn)品模式和創(chuàng)始人團(tuán)隊的互聯(lián)網(wǎng)基因。

地平線創(chuàng)始人&CEO余凱講道：「人工智能芯片到底效率好不好，是說你的軟件在上面跑的效率高不高、質(zhì)量高不高。如果沒有對人工智能軟件的深刻理解，你是沒有辦法實現(xiàn)高效的?！?/p>

他曾表示：「如果只做硬件不做軟件，那給客戶交付的就是一塊石頭?！?/p>

「我在創(chuàng)立地平線之前做了20多年的機(jī)器學(xué)習(xí)算法。這也給地平線帶來了很不一樣的特質(zhì)。我們以前在互聯(lián)網(wǎng)公司搞機(jī)器學(xué)習(xí)算法，后來做芯片。我們跟傳統(tǒng)的芯片廠商還是不一樣的。」

「我們地平線是強(qiáng)調(diào)從軟件中來到軟件中去，什么叫從軟件中來？基于現(xiàn)在的軟件和未來的軟件，今天最高效的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，跟未來最高效的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，我們?nèi)ピO(shè)計它的芯片架構(gòu)，使它能夠高效地運作，同時芯片出來了以后，我們能夠高效地支持我們的客戶在上面去開發(fā)高效的軟件。」

要能效，更要安全

相比于消費芯片及一般工業(yè)芯片，汽車芯片工作環(huán)境更為惡劣，溫度范圍要滿足-40~155℃、高振動、多粉塵、電磁干擾等苛刻條件。并且由于涉及人身安全問題，汽車芯片對于可靠性及安全性的要求也更高，一般設(shè)計壽命為15年或20萬公里。

「車規(guī)級」芯片需要經(jīng)過嚴(yán)苛的認(rèn)證流程，包括可靠性標(biāo)準(zhǔn) AEC-Q100、質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)ISO/TS 16949、功能安全標(biāo)準(zhǔn)ISO26262等。

9 月 14 日，全球知名的檢驗、鑒定、測試和認(rèn)證機(jī)構(gòu) SGS TüV Saar（全球功能安全技術(shù)中心）于上海向地平線頒發(fā)了 ISO 26262:2018 功能安全流程認(rèn)證證書。

該證書為 SGS TüV 在國內(nèi)半導(dǎo)體領(lǐng)域頒發(fā)的首張 ISO 26262:2018 證書，標(biāo)志著地平線已按照 ISO 26262:2018 標(biāo)準(zhǔn)要求，建立起完善的符合汽車功能安全最高等級 ASIL D 級別的產(chǎn)品開發(fā)流程體系。

地平線也成為首個獲得 ISO 26262 功能安全流程認(rèn)證的中國 AI 芯片公司。

ISO 26262 是全球公認(rèn)的汽車功能安全標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋功能性安全需求規(guī)劃、設(shè)計、實施、集成、驗證、確認(rèn)和配置等，是全球電子零部件供應(yīng)商進(jìn)入汽車行業(yè)的準(zhǔn)入門檻。地平線通過 ISO 26262 ASIL D 級別的功能安全流程認(rèn)證，是該認(rèn)證體系中的最高安全等級。

余凱在發(fā)布會后也表示：「因為一個車規(guī)芯片從項目立項開始到掙一分錢基本上要五年時間，它跟消費型芯片不同，對安全、可靠性要求非常高。芯片出來了以后，整個系統(tǒng)的測試、開發(fā)、驗證，需要非常長的時間維度。所以跟造車比，其實造智能汽車的芯片，時間周期更長，挑戰(zhàn)其實更大。」

除了「征程3」，地平線將在明年年初推出高等級自動駕駛芯片「征程5」，該芯片基于功能安全開發(fā)流程，按照ASIL B(D)打造，應(yīng)用滿足汽車行業(yè)最高安全級別ASIL D要求，具備96TOPS的AI算力，典型功耗為15W，支持16路攝像頭，性能超越特斯拉FSD，可滿足車廠高級別自動駕駛的量產(chǎn)需求。

隨著「征程3」和「征程5」的先后露面，再加上2019年發(fā)布的中國首款車規(guī)級AI 芯片，實現(xiàn)中國車規(guī)級 AI 芯片量產(chǎn)零的突破的「征程2」，地平線在車載AI芯片領(lǐng)域的產(chǎn)品布局逐步完善。根據(jù)地平線最新的芯片研發(fā)路線圖，未來的「征程6」將滿足L4級及以上的自動駕駛的量產(chǎn)需求。

Matrix自動駕駛平臺全新升級感知延遲低于0.1秒

本次車展上，地平線攜手合作伙伴，聯(lián)合展出征程系列芯片賦能的高級輔助駕駛（ADAS）、高級別自動駕駛、智能座艙及眾包高精地圖定位等多個面向中國駕駛場景的落地方案。

地平線副總裁兼智能駕駛產(chǎn)品線總經(jīng)理張玉峰說：「經(jīng)與行業(yè)伙伴通力合作，地平線依托車規(guī)級AI芯片、開放易用的工具鏈、算法模型樣例、專業(yè)化服務(wù)和開發(fā)者社區(qū)五大支柱，現(xiàn)已圍繞車外智能駕駛環(huán)境感知和車內(nèi)智能座艙人機(jī)交互兩大方向，實現(xiàn)完整的智能駕駛產(chǎn)品布局?！?/p>

面向智能駕駛應(yīng)用場景，地平線推出了全新升級的Matrix智能駕駛環(huán)境感知解決方案（Horizon Matrix??），覆蓋ADAS、自動駕駛、高精地圖等駕駛場景。

其中面向ADAS的地平線Matrix??智能駕駛前視感知解決方案具備強(qiáng)大的感知能力，可在低于100毫秒的延遲下，有效感知包括車輛、行人、車道線、紅綠燈、交通標(biāo)識、可行駛區(qū)域以及周邊場景，能夠高效靈活地實現(xiàn)多類AI任務(wù)處理并對多類目標(biāo)進(jìn)行實時檢測和精準(zhǔn)識別。

目前，該方案賦能的多款車型已在測試驗證階段，即將量產(chǎn)面世。而面向未來的地平線Matrix??自動駕駛360°感知解決方案、地平線NaviNet? 動態(tài)高精地圖解決方案等也正全面加速商業(yè)落地進(jìn)程。

高精度定位與建圖能夠顯著提升車輛環(huán)境感知系統(tǒng)的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性，是ADAS輔助駕駛系統(tǒng)向高級別自動駕駛系統(tǒng)演變的核心。

地平線NaviNet??視覺定位與建圖解決方案支持在邊緣對場景進(jìn)行實時建模，輸出重建的局部三維語義地圖，同時也可支持在邊緣進(jìn)行語義感知與全局地圖的匹配，輸出亞米級高精度定位。

2020年4月，地平線NaviNet??已在韓國數(shù)千輛公交車上完成部署，SK電訊通過車端環(huán)境感知算法完成道路特征采集和地圖信息的實時動態(tài)更新。

今年上半年，地平線與中海庭在武漢完成了專包自動采集成圖和更新方案在近百輛車次上的技術(shù)驗證。

本次車展上，專注低速自動駕駛技術(shù)的供應(yīng)商追勢科技展示了基于地平線「征程3」車載AI芯片，打造的融合自動泊車和自主代客泊車系統(tǒng)，充分發(fā)揮了「征程3」在自動駕駛環(huán)視及周視視覺感知方面的能力優(yōu)勢，采用深層傳感器融合，可精準(zhǔn)檢測停車位、障礙物、行人、可通行區(qū)域等多類任務(wù)目標(biāo)，實現(xiàn)全自動泊車和自主代客泊車功能。

而面向高級別自動駕駛，地平線Matrix自動駕駛計算平臺搭載地平線AI加速芯片、算法IP和開發(fā)工具鏈，具備極致性能與高可靠性，為自動駕駛客戶提供感知層的深度賦能。地平線與無人車領(lǐng)軍企業(yè)新石器聯(lián)合打造了一款適用于無人車的自動駕駛智能防碰撞系統(tǒng)，可穩(wěn)定輸出高精度，高準(zhǔn)確率，低延時的感知結(jié)果。

實測結(jié)果表明，在50km/h以內(nèi)的運營場景下，搭載地平線征程芯片和感知算法的新石器無人車均能穩(wěn)定實現(xiàn)避撞，極大提升無人車運營安全性。

近期，地平線與美國自動駕駛技術(shù)公司COAST Autonomous達(dá)成戰(zhàn)略合作，搭載地平線Matrix自動駕駛計算平臺的COAST無人車將在美國城市中心、社區(qū)和校園等低速自動駕駛場景中部署。

在智能座艙領(lǐng)域，地平線開創(chuàng)性地融合視覺感知和語音交互算法，打造了地平線智能座艙人機(jī)交互計算平臺（Horizon Halo??），并已在長安主力車型UNI-T上實現(xiàn)量產(chǎn)，可實現(xiàn)視線追蹤、分級疲勞檢測、多模唇語識別、駕駛員行為識別、智能情緒抓拍和手勢識別等創(chuàng)新性主動式交互功能。

量產(chǎn)在即，預(yù)計裝車量可達(dá)數(shù)百萬臺

發(fā)布會上，廣汽研究院，廣汽資本分別與地平線簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，并聯(lián)合發(fā)布廣汽版「征程3」。

「征程3」根據(jù)廣汽集團(tuán)采用的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行深度的軟硬件聯(lián)合優(yōu)化，同時針對廣汽量產(chǎn)車型的功能開發(fā)需求進(jìn)行功能模塊調(diào)優(yōu)，使「征程3」的性能實現(xiàn)最大化的同時，達(dá)到系統(tǒng)成本最優(yōu)化，計劃將在未來的車型中量產(chǎn)搭載。

余凱介紹說：「地平線一直秉承開放賦能，成就客戶的理念，希望通過底層AI芯片能力的開放，加速汽車智能化量產(chǎn)進(jìn)程。此次發(fā)布的廣汽版「征程3」面向廣汽在汽車智能化方面的量產(chǎn)規(guī)劃和差異化需求，支持廣汽量產(chǎn)車型實現(xiàn)智能駕駛和智能座艙的相關(guān)功能?！?/p>

目前，地平線在智能駕駛領(lǐng)域已同奧迪、一汽紅旗、上汽集團(tuán)、廣汽集團(tuán)、長安汽車、比亞迪、理想汽車、長城汽車等車廠達(dá)成深度合作，初步建成覆蓋智能駕駛和智能座艙的智能汽車芯生態(tài)。

2019年智能駕駛業(yè)務(wù)實現(xiàn)數(shù)億元營收，地平線將持續(xù)領(lǐng)跑汽車芯片市場。張玉峰介紹說，地平線已簽下20余個前裝定點項目，預(yù)計裝車量可達(dá)數(shù)百萬臺，2020年內(nèi)將有6款搭載地平線車載AI芯片的量產(chǎn)車型上市。

未來，地平線將始終定位為 Tier2 供應(yīng)商, 「芯片+算法+工具鏈」的全?；A(chǔ)平臺，結(jié)合整套數(shù)據(jù)閉環(huán)的能力，將把底層技術(shù)充分賦能給合作伙伴，中國的智能駕駛將不斷邁向新征程。