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地平线发布车规级AI芯片「征程3」,「征程5」性能超越特斯拉FSD

作者:时间:2020-09-29来源:新智元收藏

在上周的电池日上,马斯克发布了无极耳电池,让业界大呼过瘾,同时也公布,一个月左右会发布最新的Autopilot「完全自动驾驶版本」。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/202009/418901.htm

就拿特斯拉来说,Autopilot 3.0平台的强大之处就在于自研的FSD芯片。

如果说电池是未来汽车的动力源泉,那么车载AI芯片就是智能汽车的数字发动机。

时隔半月,在月初发布全新一代AIoT芯片「旭日3」以后,9月26日,携新一代高效能车载AI芯片「」及一系列智能驾驶落地成果亮相2020北京车展,同时重磅宣布与广汽研究院、广汽资本的战略合作。

作为国内车载AI芯片的顶级玩家,为汽车智能化启动了加速引擎。

」涌动着车规级的基因,功耗为英伟达Xavier十分之一

作为国内车载AI芯片领域的先行者,地平线在2019年8月率先发布中国首款「征程2」且已实现大规模前装量产一年后,为业界带来了新一代高效能车载AI芯片「」。

过去5年,地平线从中国第一家AI芯片公司,到中国第一款,走过了漫漫征程。


「征程3」采用16纳米工艺,基于地平线自主研发的BPU2.0架构,AI算力达到5 TOPS,典型功耗仅为2.5W,具有高性能、低功耗、拓展性强、安全可靠的特点,已通过AEC-Q100认证。

具有出色的图像接入和处理能力,支持4-6路camera接入和4K@30fps图像处理,同时还具有HDR宽动态、3D降噪、畸变矫正等功能,支持3A(AE/AWB/AF)功能。

发布会上,余凯将征程3和其他同类产品了对标,「如果我们对标这几个芯片,比如英伟达Xavier、TI TDA 4,我们的功耗可以做到他们的1/10,仅为2.5w。而我们的AI计算可以实现每秒钟422帧。」

「英伟达Xavier有30w高的功耗,但是它真正实现的计算也才不过是840帧每秒。TI TDA 4也是相当高的能耗(12.5w),但是它的AI计算的性能只能做到181帧每秒,远远低于地平线的征程3。」


「征程3」也提供了更开放的工具:完整的API和AI开发套件,配适主流的训练框架Caffe、MXNet、TensorFlow和PyTorch,支持ONNX,可通过基础算法和参考算法赋能客户,最终实现产品级算法;开放ISP Tuning工具赋能客户,使其可自行调试Camera。

相比Mobileye推出的EyeQ4辅助驾驶芯片,地平线不仅在去年推出的「征程2」上就已追平对手,在「征程3」上根据中国的路况、消费者的使用场景还实现了差异化功能,支持环视自动泊车辅助、高级别辅助驾驶、智能座舱、高级别自动驾驶及众包高精地图定位等多种应用场景。

作为一家成立仅5年的AI芯片公司,能在短时间内和成立21年的Mobileye并驾齐驱,离不开地平线软硬一体的产品模式和创始人团队的互联网基因。

地平线创始人&CEO余凯讲道:「人工智能芯片到底效率好不好,是说你的软件在上面跑的效率高不高、质量高不高。如果没有对人工智能软件的深刻理解,你是没有办法实现高效的。」

他曾表示:「如果只做硬件不做软件,那给客户交付的就是一块石头。」

「我在创立地平线之前做了20多年的机器学习算法。这也给地平线带来了很不一样的特质。我们以前在互联网公司搞机器学习算法,后来做芯片。我们跟传统的芯片厂商还是不一样的。」

「我们地平线是强调从软件中来到软件中去,什么叫从软件中来?基于现在的软件和未来的软件,今天最高效的神经网络系统,跟未来最高效的神经网络,我们去设计它的芯片架构,使它能够高效地运作,同时芯片出来了以后,我们能够高效地支持我们的客户在上面去开发高效的软件。」


要能效,更要安全


相比于消费芯片及一般工业芯片,汽车芯片工作环境更为恶劣,温度范围要满足-40~155℃、高振动、多粉尘、电磁干扰等苛刻条件。并且由于涉及人身安全问题,汽车芯片对于可靠性及安全性的要求也更高,一般设计寿命为15年或20万公里。

「车规级」芯片需要经过严苛的认证流程,包括可靠性标准 AEC-Q100、质量管理标准ISO/TS 16949、功能安全标准ISO26262等。

9 月 14 日,全球知名的检验、鉴定、测试和认证机构 SGS TÜV Saar(全球功能安全技术中心)于上海向地平线颁发了 ISO 26262:2018 功能安全流程认证证书。

该证书为 SGS TÜV 在国内半导体领域颁发的首张 ISO 26262:2018 证书,标志着地平线已按照 ISO 26262:2018 标准要求,建立起完善的符合汽车功能安全最高等级 ASIL D 级别的产品开发流程体系。

地平线也成为首个获得 ISO 26262 功能安全流程认证的中国 AI 芯片公司。

ISO 26262 是全球公认的汽车功能安全标准,涵盖功能性安全需求规划、设计、实施、集成、验证、确认和配置等,是全球电子零部件供应商进入汽车行业的准入门槛。地平线通过 ISO 26262 ASIL D 级别的功能安全流程认证,是该认证体系中的最高安全等级。

余凯在发布会后也表示:「因为一个车规芯片从项目立项开始到挣一分钱基本上要五年时间,它跟消费型芯片不同,对安全、可靠性要求非常高。芯片出来了以后,整个系统的测试、开发、验证,需要非常长的时间维度。所以跟造车比,其实造智能汽车的芯片,时间周期更长,挑战其实更大。」


除了「征程3」,地平线将在明年年初推出高等级自动驾驶芯片「征程5」,该芯片基于功能安全开发流程,按照ASIL B(D)打造,应用满足汽车行业最高安全级别ASIL D要求,具备96TOPS的AI算力,典型功耗为15W,支持16路摄像头,性能超越特斯拉FSD,可满足车厂高级别自动驾驶的量产需求。

随着「征程3」和「征程5」的先后露面,再加上2019年发布的中国首款车规级AI 芯片,实现中国车规级 AI 芯片量产零的突破的「征程2」,地平线在车载AI芯片领域的产品布局逐步完善。根据地平线最新的芯片研发路线图,未来的「征程6」将满足L4级及以上的自动驾驶的量产需求。


Matrix自动驾驶平台全新升级感知延迟低于0.1秒

本次车展上,地平线携手合作伙伴,联合展出征程系列芯片赋能的高级辅助驾驶(ADAS)、高级别自动驾驶、智能座舱及众包高精地图定位等多个面向中国驾驶场景的落地方案。

地平线副总裁兼智能驾驶产品线总经理张玉峰说:「经与行业伙伴通力合作,地平线依托、开放易用的工具链、算法模型样例、专业化服务和开发者社区五大支柱,现已围绕车外智能驾驶环境感知和车内智能座舱人机交互两大方向,实现完整的智能驾驶产品布局。」

面向智能驾驶应用场景,地平线推出了全新升级的Matrix智能驾驶环境感知解决方案(Horizon Matrix™️),覆盖ADAS、自动驾驶、高精地图等驾驶场景。

其中面向ADAS的地平线Matrix™️智能驾驶前视感知解决方案具备强大的感知能力,可在低于100毫秒的延迟下,有效感知包括车辆、行人、车道线、红绿灯、交通标识、可行驶区域以及周边场景,能够高效灵活地实现多类AI任务处理并对多类目标进行实时检测和精准识别。

目前,该方案赋能的多款车型已在测试验证阶段,即将量产面世。而面向未来的地平线Matrix™️自动驾驶360°感知解决方案、地平线NaviNet™ 动态高精地图解决方案等也正全面加速商业落地进程。

高精度定位与建图能够显著提升车辆环境感知系统的稳定性与准确性,是ADAS辅助驾驶系统向高级别自动驾驶系统演变的核心。

地平线NaviNet™️视觉定位与建图解决方案支持在边缘对场景进行实时建模,输出重建的局部三维语义地图,同时也可支持在边缘进行语义感知与全局地图的匹配,输出亚米级高精度定位。


2020年4月,地平线NaviNet™️已在韩国数千辆公交车上完成部署,SK电讯通过车端环境感知算法完成道路特征采集和地图信息的实时动态更新。

今年上半年,地平线与中海庭在武汉完成了专包自动采集成图和更新方案在近百辆车次上的技术验证。

本次车展上,专注低速自动驾驶技术的供应商追势科技展示了基于地平线「征程3」车载AI芯片,打造的融合自动泊车和自主代客泊车系统,充分发挥了「征程3」在自动驾驶环视及周视视觉感知方面的能力优势,采用深层传感器融合,可精准检测停车位、障碍物、行人、可通行区域等多类任务目标,实现全自动泊车和自主代客泊车功能。

而面向高级别自动驾驶,地平线Matrix自动驾驶计算平台搭载地平线AI加速芯片、算法IP和开发工具链,具备极致性能与高可靠性,为自动驾驶客户提供感知层的深度赋能。地平线与无人车领军企业新石器联合打造了一款适用于无人车的自动驾驶智能防碰撞系统,可稳定输出高精度,高准确率,低延时的感知结果。

实测结果表明,在50km/h以内的运营场景下,搭载地平线征程芯片和感知算法的新石器无人车均能稳定实现避撞,极大提升无人车运营安全性。

近期,地平线与美国自动驾驶技术公司COAST Autonomous达成战略合作,搭载地平线Matrix自动驾驶计算平台的COAST无人车将在美国城市中心、社区和校园等低速自动驾驶场景中部署。

在智能座舱领域,地平线开创性地融合视觉感知和语音交互算法,打造了地平线智能座舱人机交互计算平台(Horizon Halo™️),并已在长安主力车型UNI-T上实现量产,可实现视线追踪、分级疲劳检测、多模唇语识别、驾驶员行为识别、智能情绪抓拍和手势识别等创新性主动式交互功能。


量产在即,预计装车量可达数百万台

发布会上,广汽研究院,广汽资本分别与地平线签署战略合作协议,并联合发布广汽版「征程3」。

「征程3」根据广汽集团采用的深度学习网络进行深度的软硬件联合优化,同时针对广汽量产车型的功能开发需求进行功能模块调优,使「征程3」的性能实现最大化的同时,达到系统成本最优化,计划将在未来的车型中量产搭载。

余凯介绍说:「地平线一直秉承开放赋能,成就客户的理念,希望通过底层AI芯片能力的开放,加速汽车智能化量产进程。此次发布的广汽版「征程3」面向广汽在汽车智能化方面的量产规划和差异化需求,支持广汽量产车型实现智能驾驶和智能座舱的相关功能。」

目前,地平线在智能驾驶领域已同奥迪、一汽红旗、上汽集团、广汽集团、长安汽车、比亚迪、理想汽车、长城汽车等车厂达成深度合作,初步建成覆盖智能驾驶和智能座舱的智能汽车芯生态。

2019年智能驾驶业务实现数亿元营收,地平线将持续领跑汽车芯片市场。张玉峰介绍说,地平线已签下20余个前装定点项目,预计装车量可达数百万台,2020年内将有6款搭载地平线车载AI芯片的量产车型上市。

未来,地平线将始终定位为 Tier2 供应商, 「芯片+算法+工具链」的全栈基础平台,结合整套数据闭环的能力,将把底层技术充分赋能给合作伙伴,中国的智能驾驶将不断迈向新征程。



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