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地平线推旗舰车载芯片!AI算力128TOPS,十多家车企抢着装车

发布时间:2021-07-30 12:09 所属栏目:[行业] 来源:网络整理
导读:车东西(公众号:chedongxi) 作者 | James 编辑 | 晓寒 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102
车东西(公众号:chedongxi)

作者| James

编辑| 晓寒

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。

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。

地平线推旗舰车载芯片!AI算力128TOPS,十多家车企抢着装车

▲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。

一、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4×4 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。”

二、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。

三、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、安卓、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。

四、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。

五、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。

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。

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