余凯:今天,地平线实现了中国车规级AI芯片量产零的突破!

新智元报道

编辑:张佳

【新智元导读】刚刚,估值达30亿美金的AI独角兽地平线正式宣布量产中国首款车规级AI芯片——征程二代。芯片只做硬件,客户得到的就是石头,技术流的地平线死磕AI芯,坚持走“算法+芯片”的软硬结合道路,在AI创业浪潮中开辟出自己的大道。

今年2月,地平线宣布获得6亿美元B轮投资,估值达30亿美金,创造AI芯片创业公司融资最高纪录,而其中就有来自顶级汽车集团10亿量级的战略投资,业界规模最大。而就在刚刚,地平线宣布量产中国首款车规级AI芯片——征程二代

地平线征程二代芯片发布

征程二代芯片参数

业内有个普遍的共识:自动驾驶处理器是人工智能产业的珠穆朗玛,也是自动驾驶实现大规模落地的前提。成为自动驾驶处理器的王者,也就占领了人工智能的制高点。

现如今,自动驾驶的赛道越来越拥挤,头部玩家的竞争越来越激烈,成立仅4年的地平线量产中国首款车规级AI芯片,是攀登自动驾驶制高点的里程碑事件。

正如地平线创始人&CEO余凯所言:

“此次地平线率先推出首款车规级AI芯片不仅实现了中国车规级AI芯片量产零的突破,也补齐了国内自动驾驶产业生态建设的关键环节。”

余凯手持征程二代开发板

到2025年,三千万辆汽车内置地平线自动驾驶BPU”,地平线离自己的这个“小目标”更近了。

地平线的4年“征程”

余凯:芯片只做硬件,客户得到的就是石头

相比于单纯做AI芯片硬件的公司和单纯做AI软件算法及应用的公司,地平线的独特性在于,从创立之初就坚持走“算法+芯片”的软硬结合道路,现如今,这已经成为科技行业的重要趋势。

余凯曾说过:“如果只做硬件不做软件,那给客户交付的就是一块石头。

地平线创始人&CEO余凯

秉承这样的原则,地平线通过软硬深度优化、协同设计,向行业提供高性能、低功耗、低成本的解决方案,并成为国内唯一一家已成功流片并量产的车规级芯片,且能够提供“算法+芯片”软硬结合的智能驾驶解决方案的公司

成立两年半自主研发的芯片正式流片并发布,成立四年量产中国首款车规级AI芯片,如何做到的?我们先从地平线入局AI芯片产业讲起。

壁垒高筑、老牌新贵争霸,地平线凭什么引领边缘AI芯?

2015年,成立伊始的地平线是中国唯一的AI芯片公司。今天,在人工智能浪潮的助推下,AI芯片产业快速崛起,也吸引了不少实力玩家的加入。

国外方面,既有像英特尔、英伟达、赛思灵这样的老牌芯片巨头拦路,又有谷歌、苹果、高通这样的顶尖科技公司断后。

国内方面,既有华为、阿里、百度这样的高级玩家自研、收购、投资AI芯片(比如华为最近发布的AI芯片“昇腾 910”正式商用,号称算力最强;阿里的“平头哥”7月发布“玄铁910”,可用于人工智能以及自动驾驶等领域;还有百度自研的DuerOS智慧芯片、XPU等),又有地平线和寒武纪这样的AI芯片创业公司潜心研发。

总体来看,当前的行业格局是,云端AI芯片市场英伟达一家独大,阿里、百度等云计算企业奋起直追,而终端AI芯片市场多玩家并存,尚未出现绝对的头部公司,这就是地平线的机会。

地平线从2017年推出边缘AI芯片,到今天量产车规级AI芯片,开辟一条越来越清晰,越来越宽广的道路。

研发周期至少3年,入局车规级芯片壁垒高

车规级芯片的突破是自动驾驶实现大规模落地的必要条件,但想要研发出一款车规级芯片并非易事。

普通芯片的设计就很难,而设计车规级AI芯片更是难上加难,需要经过严苛的研发、制造、封装、测试和认证流程。

车规级芯片设计的挑战性主要体现在:

高耐受度。不像消费电子设备,汽车所处的环境更恶劣。比如温差变化,需要芯片有更高的耐温区间,比如道路颠簸,需要芯片有更强的抗振和和抗冲击的能力。

高可靠性。汽车对可靠性的要求比手机、平板更高,如果不能做到零缺陷,可能会将生命财产至于危险之中。因此,需要达到相应的技术标准,如汽车电子可靠性标准AEC-Q100。

长寿命。一般汽车的设计寿命在15年20万公里左右,远长于消费电子产品寿命要求。

高壁垒。车规级芯片的相关产业链很长,需要各领域协同。除了产品本身,车规级芯片对售后服务等综合能力有很高的要求。而且,芯片设计投入大、周期长、迭代快、风险高,单款芯片至少需要数千万美元投入,研发周期至少3年,车规级甚至要到7年。而且短期很难获得回报,一次失败可能就再也追不上对手了。

车规级(AEC-Q100)质量测试标准

什么难做就做什么,技术流的地平线死磕AI芯

“什么难做就做什么”,用这句话形容地平线再合适不过。2017年12月,地平线自主研发的征程(Journey)1.0 芯片正式流片并发布,和旭日(Sunrise)1.0一起,成为中国最早实现量产流片的人工智能芯片,并已大规模商用

2018年4月,地平线发布了新一代自动驾驶处理器征程二代架构。2019年初,征程二代芯片流片成功。

余凯曾表示:“芯片的研发周期很长,不同于游戏和软件研发,只要加班加点就能缩短,它的量产至少需要一年半的研发时间。

先起跑的地平线为自己争取了一年半的先发优势,并且一路狂奔。

作为有着一流技术背景的公司,征程二代芯片可谓集大成者。这个中国首款车规级AI芯片搭载地平线自主创新研发的高性能计算架构BPU2.0(Brain Processing Unit),可提供超过4 TOPS的等效算力,典型功耗仅2瓦。具体来说,这款芯片具备:

高算力利用率:典型算法模型的算力利用率不低于90%。

高算力有效性:每TOPS AI能力输出可达同等算力GPU的10倍以上

感知可靠性:典型目标的识别精度超过99%,延迟不超过100毫秒。

感知丰富性:可以识别超过60个类别的目标,单帧目标识别数量超过200个。

较低的系统成本:地平线结合芯片的张量并行计算特点,提出新的网络结构,在保持算力需求维持在较低水平的同时,降低了带宽利用率,征程2.0芯片仅需要使用32位的DDR内存,相对于竞争产品的产品动辄64位甚至128位的DDR内存,有巨大的成本优势。

全面开放:提供从参考解决方案,到开放的感知结果,再到芯片及工具链的基础开发环境,并可依据客户的不同需求提供不同层次的产品交付和服务。

2019年初宣布流片成功,但为了确保最终以零缺陷的标准交付给客户,地平线今天才正式推出征程二代芯片。而在这期间,地平线在做芯片功能和稳定行测试、系统软件开发和稳定性调试、不断打磨基于征程二代的产品。目前,征程二代的开发套件已完全准备就绪,可支持客户直接进行产品设计。

首款车规级AI芯片流片和量产对于整个行业来说意义重大,地平线为国内AI芯片公司做了榜样,同时也为厂商提供了一个性能更强、价格更优的新选择。

从“AI时代的Intel”到“AI on Horizon”,只造武器不打仗

只造武器不打仗,做AI时代的赋能者

在今年4月举办的“第十八届上海国际汽车工业展览会”上,余凯首次对外明确了地平线的战略选择——AI on Horizon,他表示,“AI on Horizon, Journey Together”的理念就是:

定位Tier2供应商,只造武器不打仗,不碰数据,不做产品;

芯片开放赋能,一路成就客户;

提供超高性价比,极致功耗和开放的服务。

基于这样的战略,在汽车产业里,地平线定位自己为Tier2(二级供应商),是Tier1(一级供应商)和OEM的AI赋能者,通过提供基础的“芯片+工具链”,并向合作伙伴提供先进的模型编译器、完备的训练平台、场景驱动的SDK、丰富的算法样例等工具和服务,赋予汽车感知、建模的能力,实现车内车外智能化,用边缘AI芯片全面赋能智能驾驶。

从创业最初表示要做“AI时代的Intel”,到如今的“AI on Horizon”,地平线在AI时代的角色和定位越来越明晰。

开创中国高端芯片出海的先河,商业落地一路领跑

从技术产品到商业化落地是一道深深的鸿沟,基于软硬结合的产品策略,以及将自身定位于“产业赋能者”的商业模式,地平线的版图不断扩大。

2018年是地平线产品落地首年,AI芯片产品的出货达到几十万量级,全年营收达数亿元,初步印证了其商业化能力。

作为首个在美、德、中、日全球四大主流汽车市场获得重量级客户的AI芯片公司,地平线在商业落地上一路领跑,已同包括奥迪、博世、上汽、广汽、长安、比亚迪等国内外顶级Tier1和汽车厂商,以及禾赛科技、高新兴、首汽约车、SK电讯等科技公司及出行服务商达成战略合作。同时,地平线开创了中国高端芯片出海的先河

前装破局,两年装百万量,五年内装千万辆

前装定点项目既是自动驾驶公司核心技术实力的试金石,也是自动驾驶公司迈入大规模商业化的硬标准。

车规级芯片成功流片后,地平线已在高级别自动驾驶、辅助驾驶(ADAS)、多模交互等方向斩获多达5个国家的客户的前装定点,并有望于明年上半年获得双位数的前装车型定点。率先搭载地平线车规级AI芯片及解决方案的量产车型最早将于明年年初上市

前装破局,意味着地平线征程芯片的商业化将迎来爆发式增长,地平线副总裁&智能驾驶产品线总经理张玉峰表示:征程芯片两年内将有百万量级的前装装车量,五年内则有望完成千万量级的目标。

在后装市场,地平线的商业化落地亦在加速推进,目前已同包括首汽约车、SK电讯在内的多家国内外出行服务商、运营商达成合作,基于地平线AI芯片及算法,提供辅助驾驶(ADAS)、车内多模交互、高精地图建图与定位等一系列智能化解决方案,并已实现批量部署,预计未来两三年内能够部署上千万辆汽车

此外,地平线高性能、低功耗、低成本的 AI 芯片及解决方案 Matrix 得到了国内外自动驾驶厂商和 Robotaxi 运营车队的青睐,目前已在海内外赋能近千辆 L4 级别的自动驾驶车辆,Matrix 已成为全球 L4 自动驾驶计算平台的明星产品,未来两三年将有望到达万级规模的出货

地平线Matrix二代

算力将高达192 TOPS,Matrix三代明年发布

除了征程二代,发布会还有几个亮点值得关注:

1、AI芯片工具链 Horizon OpenExplorer。伴随征程二代芯片正式量产,地平线AI芯片工具链 Horizon OpenExplorer(地平线“天工开物”)也正式亮相。Horizon OpenExplorer 包含面向实际场景进行AI算法和应用开发的全套工具。模型训练工具、检查验证工具、编译器、模拟器、嵌入式开发包等悉数亮相,工具链中还有参考模型样例、参考整体软件方案支持客户快速产品落地。

AI芯片工具链 Horizon OpenExplorer

2、征程三代研发路线图。搭载地平线高性能计算架构BPU3.0的征程三代芯片,符合AEC-Q100和ISO 26262车规级标准,预计将于明年正式推出。

征程自动驾驶SoC芯片发路线图

3、Matrix二代开发套件及计算平台,基于征程二代车规级芯片,将于明年正式上市。相比上一代Matrix,地平线此次发布的全新自动驾驶计算平台在算力提升高达16倍的同时,功耗仅为原来的2/3。同时可支持高达800万像素的视频输入,行人检测距离高达100米,并满足多个国家、不同场景下自动驾驶运营车队以及无人低速小车的感知计算需求。

地平线Matrix二代自动驾驶计算平台

据悉,将于明年发布的基于征程三代的Matrix自动驾驶计算平台算力将高达192 TOPS,具备支持ASIL D的系统应用场景的能力,助推自动驾驶早日实现大规模落地。与特斯拉自动驾驶平台相比,地平线第三代自动驾驶平台算力更高、功耗更低。

地平线第三代自动驾驶平台对标特斯拉自动驾驶平台

AI芯片作为下一代基础设施型芯片,有望跑出新的芯片巨头玩家,手握技术和产品,又在商业化一路领先的地平线会不会成为头号玩家?我们拭目以待。

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