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[新资讯] 地平线推旗舰车载芯片:AI算力128TOPS 十多家车企抢着装车

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MacArthur 发表于 2021-7-30 09:22:50 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 MacArthur 于 2021-7-30 09:26 编辑

  国内汽车 AI 芯片再次迎来了重大飞跃。就在刚刚,国内 AI 芯片创企地平线在上海发布了自动驾驶芯片征程 5,其单颗芯片 AI 算力能够达到 128TOPS。如果多颗芯片打造成自动驾驶域控制器,其最高算力能够达到 1024TOPS。这一算力水平,已经能够支持 L4 级自动驾驶。

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  对于自动驾驶来说,当前业界最大的问题在于算力浪费、生态缺失、数据风险,地平线在 3 年的征程 5 研发过程中,就是为了解决这三个痛点。

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  ▲ 征程 5 芯片发布现场

  征程 5 芯片采用 8 核心 ARM Cortex A55 核心、两个贝叶斯架构 BPU 实现 AI 运算,还有安全岛设计,支持丰富的接口。在视频输入方面,单颗征程 5 芯片就能够实现 16 路视频输入,并且支持毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达等多种传感器。

  目前,已经有多家自动驾驶 Tier 1 发布了基于征程 5 芯片的域控制器,地平线希望基于征程 5 芯片打造 Horizon Matrix SuperDrive 全场景整车智能解决方案。

  预计到今年第四季度,地平线就将推出基于征程 5 芯片的城区自动驾驶实车 Demo,2022 年第二季度将实现地平线合作伙伴征程 5 域控制器硬件量产,2022 年第四季度,地平线将实现 SuperDrive 方案量产 SOP。

  截至目前,地平线芯片出货量已经达到 40 万片,拥有 40 多个前装量产项目。同时,有超过 13 款车型宣布采用地平线的芯片。今天下午,上汽荣威宣布将在明年的 RX5 车型中搭载征程 3 芯片,一汽红旗的多个车型将在明年搭载地平线的芯片。

  01. 单芯片算力 128TOPS 解决自动驾驶三大问题

  发布会开始时,地平线 CEO 余凯说道:“中国消费者拥抱新科技,加上中国企业的创新,让不少自动驾驶芯片在国内首发。”

  但是,行业内最自动驾驶这项技术仍有担忧。当前,智能驾驶解决方案共有三大问题,其一是算力浪费,其二是生态缺失,第三还存在数据风险。

  因此,地平线在研发芯片过程中,出发点就是解决这三大问题。

  在核心架构上,地平线征程 5 芯片的 CPU 部分采用 8 核心 ARM Cortex A55,AI 运算单元采用双核心地平线贝叶斯架构 BPU(Brain Processor Unit)。同时,征程 5 芯片还有 2 个 ISP 核心、计算机视觉引擎、2 个 DSP 核心、视频编码解码单元。

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  ▲ 征程 5 关键参数

  此外,征程 5 芯片还有安全岛设计,确保整个系统的安全、稳定运行。其中,征程 5 配备了锁步 MCU 的安全岛,用于系统监测,拥有 ARM Trustzone、TRNG 硬件、各类加密硬件等。征程 5 芯片已经获得 ASIL-B 级别功能安全产品认证,基于征程 5 芯片的系统达到 ASIL-D 级别安全要求、AEC-Q100 Grade 2 级别认证。

  在信息安全方面,征程 5 芯片拥有完整的加密引擎,支持多种加密算法,包括国密算法,遵循 FIPS 140-3 标准、ISO 21434 流程。

  在接口方面,地平线征程 5 支持 4x4 MIPI 共 16 路摄像头输入,2 个千兆以太网接口、4 个 CAN-FD,用于雷达系统集成,以及 2 个 PCIe 3.0,用于车载计算平台。

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  ▲ 征程 5 芯片架构

  在性能表现上,征程 5 芯片的 AI 算力最高可以达到 128TOPS。在 MS CoCo 物体检测测试中,计算性能达到 1283FPS,这一性能甚至超越了英伟达即将上车的自动驾驶芯片 Orin SoC。

  余凯介绍,安全性对于自动驾驶来说非常重要,征程 5 芯片自动驾驶延迟为 60 毫秒,而市面上绝大多数产品都在 150ms 左右的延迟。

  同时,征程 5 芯片功耗只有 30W,较低的功耗水平能够让自动驾驶更加稳定。

  对于一颗自动驾驶芯片来说,最重要的就是 AI 计算,地平线征程 5 采用双核心贝叶斯架构 BPU,能够实现大规模异构近存计算,以实现高效率计算;同时拥有高灵活大并发数据桥,片上带宽非常大;此外,还有脉动张量计算核心,得以实现高算力。

  面对自动驾驶开发者,一颗开放的芯片有助于实现自动驾驶算法快速落地。征程 5 芯片拥有丰富的硬件接口,拥有异构可编程计算加速引擎,同时还有完善的芯片工具链,方便开发者快速部署、验证算法。

  在算力方面,单颗征程 5 芯片的 AI 算力能够达到 128TOPS,最多支持 8 颗征程 5 芯片组合形成自动驾驶域控制器,最高算力能够达到 1024TOPS。

  余凯在发布会中说道:“地平线将始终定位 Tier 2,不做量产硬件、不做软件捆绑、不做封闭打包方案。”

  02. 域控制器算力最高达 1024TOPS 多家 Tier 1 已首发征程 5

  征程 5 芯片自今年 5 月点亮以来,地平线已经为开发者提供了参考设计 Matrix 5 计算平台,同时也有多家 Tier 1 发布了基于征程 5 芯片的域控制器。

  其中,地平线的参考设计采用 4 颗地平线征程 5 芯片,算力能够达到 512TOPS,还能够选择 GPU、MCU 以及 5G 模块。

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  ▲ Matrix 5 计算平台

  在安全性方面,参考设计搭载了两颗 ASIL-D 安全等级的 MCU 芯片,整个域控制器的安全性等级能达到 ASIL-D 级别。

  同时,业界已有大陆集团、东软睿驰、立讯集团、联成开拓四家 Tier 1 推出了基于征程 5 芯片的域控制器。地平线还将与德赛西威、福瑞泰克、金脉、宏景智驾等软硬件合作伙伴共同打造 Matrix 5 全场景整车智能中央计算平台。

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  ▲ 多家 Tier 1 推出基于征程 5 的计算平台

  此外,地平线合作伙伴联成开拓也推出了双征程 5 芯片加速卡,可以支持热插拔;立讯集团推出 SOM 卡,满足不同开发者需求。

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  ▲ 基于征程 5 的加速卡和 SOM 卡

  现场,地平线还发布了 Horizon Matrix SuperDrive 全场景整车智能解决方案。这一方案面向全场景智能驾驶,包括高速、城区、泊车自动驾驶场景,座舱智能交互、和车内外联动的整车智能。

  预计到今年第四季度,地平线就将推出城区自动驾驶实车 Demo,2022 年第二季度将实现地平线合作伙伴域控制器硬件量产,2022 年第四季度,地平线将实现 SuperDrive 方案量产 SOP。

  现场,不少地平线的合作伙伴来到现场,宣布了最新的芯片上车计划。明年,上汽集团旗下荣威 RX5 将搭载征程 3 芯片上市,未来也将搭载征程 5 芯片。

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  ▲ 搭载地平线芯片的车型

  长城汽车表示,在过去 4 个月时间里,长城与地平线完成了 2022 款哈弗 H9 的开发,基于征程 2 芯片实现智能座舱功能。目前,地平线现在正在布局征程 3 芯片,应用场景在自动驾驶、智能座舱多个方面。

  国内造车新势力哪吒汽车也宣布,目前所有车型都在布局量产征程 3 芯片,征程 5 芯片也正在预研中。

  明年,一汽红旗旗下的多款车型也将搭载地平线征程芯片。

  03. 开源操作系统发布 兼容主流操作系统

  今天下午,余凯在现场还发布了 TogetherOS—— 开源安全实时操作系统。这一操作系统基于开源微内核 seL4 开发,是一个向上兼容,同时也是向下兼容的实时操作系统。

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  ▲ 地平线发布 TogetherOS

  TogetherOS 能够满足高等级自动驾驶实时性要求和功能安全要求,可覆盖自动驾驶、智能交互、智能网联、智能车控等车载应用场景。

  据介绍,TogetherOS 兼容包括征程芯片在内的主流车载芯片平台,同时也兼容英伟达、高通等业界多种 SoC。在操作系统层面,TogetherOS 兼容 Linux、
Android、斑马、QNX 以及鸿蒙等多种操作系统。

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  ▲ TogetherOS 架构

  余凯在现场宣布,TogetherOS 的首批生态合作伙伴包括 AutoCore、长安汽车、长城汽车、江汽集团、雄狮科技、斑马智行、上汽集团。

  04. 流片点亮到算法打通仅两个月 软硬件都有强大实力

  就在今年 5 月,地平线宣布征程 5 芯片一次性流片成功并顺利点亮。进入 7 月,征程 5 的消息更是不断。

  7 月 5 日,地平线征程 5 芯片得到 ASIL-B 级别功能安全产品认证,基于征程 5 芯片的系统达到 ASIL-D 级别安全要求,证明了地平线征程 5 在功能安全、运行稳定性方面的性能。

  7 月 15 日,地平线宣布征程 5 芯片打通了感知算法,基于征程 5 打造的域控制器可以流畅运行各类自动驾驶感知与行为预测算法,足以支持从 L2~L4 的各类自动驾驶系统。

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  ▲ 征程 5 芯片视觉感知系统原型打通

  也就是说,地平线征程 5 从流片成功,到算法打通仅用了大约两个月的时间。而在芯片行业内,芯片流片成功后的算法测试过程一般都需要较长周期,,但一般需要半年到一年的时间。

  车东西此前向地平线内部人士了解到,“为了打通算法,内部投入了非常大的资源,横跨多部门的上百人团队加班加点忙活了两个多月。”

  他回忆道,今年 5 月份在征程 5 芯片从制造商送到地平线之前,已有 30 多人在杭州办公室严阵以待。他们提前几个月就准备好了相应的验证、测试设备与流程。
  拿到首批芯片的 15 个小时后,开发板焊接完毕,内存、以太网接口、视频输入/输出等基本要素也已具备,一台基于征程 5 打造的自动驾驶控制器就出炉了。


  在硬件能力得到充分证明后,地平线自动驾驶算法团队立马接手,将已经准备好的算法移植到征程 5 芯片中,并把控制器装进了测试车,最终完成了算法的全面打通,再一次证明了征程 5 的实力。

  05. 超 13 款车搭载地平线芯片 拥有多种整车智能方案

  去年年初,地平线征程 2 芯片在长安 UNI-T 车型上前装量产,开启地平线车轨 AI 芯片的量产上市之路。

  目前,已经公布搭载地平线征程 2 芯片的车型有长安 UNI-T、UNI-K,奇瑞蚂蚁,智己 L7,广汽埃安 Y,广汽传祺 GS4 Plus,岚图 FREE,思皓 QX,2021 款理想 ONE 等车型。

  基于征程 2 芯片 4TOPS 的算力,能够为车辆提供 L2 级自动驾驶和车载智能交互等功能。

  今年,地平线征程 3 芯片正式量产,2021 款理想 ONE、上汽大通 MAXUS MIFA 概念车都已搭载这款芯片,嬴彻科技自动驾驶系统“轩辕”也采用了地平线征程 3 芯片,今年年底将实现量产交付。

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  ▲ 2021 款理想 ONE

  其中,2021 款理想 ONE 为首款搭载地平线征程 3 芯片的量产车。在这款车内,2 颗征程 3 芯片能够达到 10TOPS 的 AI 算力,从而让理想 ONE 在此前 L2 级自动驾驶能力的基础上,新增了 NOA 导航辅助驾驶功能。

  在感知性能上,2021 款理想 ONE 的自动驾驶平台支持 120 度水平视场角,并且采用 800 万像素前视摄像头,确保了对更大范围及更高精度的视觉感知能力。同时,基于开放的软件生态支持服务,2021 款理想 ONE 得以实现自动驾驶功能的高效进化。

  就在不久前的上海车展上,地平线正式发布 Horizon Matrix Mono、 Horizon Matrix Pilot 和 Horizon Matrix FSD 三大自动驾驶解决方案。

  其中,Matrix Mono 3.0 自动驾驶解决方案用 800 万像素单目摄像头就能完成 L2 级自动驾驶,这一自动驾驶系统基于地平线征程 3 芯片。这一方案还搭载了地平线基于视觉的高精度建图定位,因此可以实现车道级的定位精度,功能上则可以实现匝道汇入汇出、施工区避让、交通灯与车道对应等高级 L2 级自动驾驶功能。

  Horizon Matrix Pilot 方案基于征程 3 芯片,打造面向前装 L2+ ADAS 方案。这一方案与地平线 Matrix Mono 方案不同,这一方案针对中国路况做了专门的训练数据挑选和算法调优,在 Matrix Mono 方案的基础之上,还能够应对隧道通行、大曲率弯道通行、匝道汇入、匝道汇出、城区道路通行等中国道路特有场景。

  而在今天,地平线发布的征程 5 芯片,则是开启了 L3~L4 级自动驾驶落地的大门。

  06. 结语:国内车规 AI 芯片正加速上车  

      当前,汽车“新四化”浪潮正加速汽车行业快速变革,人工智能、大数据等技术的应用,已经让 AI 芯片成为了汽车的数字发动机。并且,以整车智能化定义的智能汽车,正在成为行业共识。

  地平线作为国内少数几家车规 AI 芯片公司,能够实现快速前装量产上车,代表着国内车规芯片设计能力快速提升,正加速全行业的快速进步。











原文链接:https://www.cnbeta.com/articles/tech/1159635.htm
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fudashuai 发表于 2021-7-30 22:30:31 | 显示全部楼层

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国产芯片厂商加油哇!
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