地平线的旭日二代芯和 AI 商用落地「加速包」

摘要

当 AI 企业抓住商用落地的本质,地平线扮演的角色是什么?

来自麦肯锡的一份报告提到,在 2020 年,人们的衣食住行会因为 AI 技术的引入,整体生活质量提升 60%。时至今日,AI 企业不再沉迷于炫技,反而在商用落地的过程中寻求加速度。从深度学习到图像分类、语义理解,各式各样的 AI 技术,背后是场景差异化需求的体现。

在业内,地平线因芯片和自动驾驶而被人熟识。其中期目标是到 2025 年,每 1000 美金能买到的算力接近人脑水平,能够很好的支撑起高级别自动驾驶。若要实现这一目标,传统的芯片演进路线无法胜任。而地平线的芯片设计思路,是采用高速的并行,异构化、专业化的设计,并且在具体应用场景中,将算法和芯片架构充分地结合。

早在 2015 年创立之初,地平线就提出了软硬结合的理念,先后推出了基于高斯架构和伯努利架构的BPU ,第三代BPU贝叶斯正在研发中。除了自动驾驶,芯片方面的经验同样适用于 AIoT 领域的业务线。

4 年间,地平线在 AI 领域留下了一些重要轨迹:第一家 AI 芯片公司,台积电全球第一个 AI 客户,中国第一款边缘 AI 芯片。继两个月前,中国第一款车规级 AI 芯片征程二代发布后,地平线在安博会期间发布了新一代 AIoT 智能应用加速引擎——旭日二代边缘 AI 芯片。

地平线联合创始人&技术副总裁黄畅发布旭日二代 | 地平线

2017 年年底,专用于 AIoT 场景的智能应用加速引擎旭日一代。经过一年多的时间,其落地出货量超过了 10 万片。「坦率说,这在整个芯片行业是很难得的,尤其地平线作为芯片的新军,第一代 AIoT 芯片就能取得这样的销量,在现阶段是非常不容易的」,地平线的联合创始人、技术副总裁黄畅表示。

旭日二代作为一代芯片的延续,其占用空间非常小,封装后的面积为 14mm×14mm,内置 A53 双核处理器和两枚基于第二代架构的 BPU 人工智能加速器,采了用 28 纳米的工艺处理,功耗控制在 2 瓦左右。

地平线旭日二代芯片核心参数 | 地平线

黄畅称,旭日二代的性能在 AI 边缘侧芯片「绝无仅有」。实际测试结果表明,分类模型 MobileNet V2 的运行速度超过每秒 700 张图片,检测模型 Yolo V3 的运行速度超过每秒 40 张图片。在运行这些业界领先的高效模型方面,旭日二代超过了业内标称 4TOPS 算力的 AI 芯片,等效于同等算力的 GPU10 倍以上。同时,旭日二代有强大的视频结构化能力,软硬协同优化可以高效地进行视频感知和分析理解。

目前在传统芯片领域,业内通常用每瓦多少 TOPS(每 10 亿次计算是一个 TOPS),来衡量芯片的能力,但是这样的衡量指标并不确切。黄畅指出,受限于芯片的架构设计、流水线和指令级的一些设计,以及带宽的约束,实际上器件利用率无法达到 100%。前面提过,目前行业内 AI 处理器的应用率普遍停留在 40% 到 50% 的水平,而地平线称其处理器的器件利用率超过 90%。

区别于传统的「PPA」的指标来衡量一颗芯片的性能,即 Power、Performance、Area,对应功耗,处理任务的性能和芯片的成本,地平线提出,在 AI 时代,需要新的范式来定义性能。真正的有效算力,及其输出的算法性能需要从四个维度来衡量:每瓦的峰值算力和每美元的峰值算力,峰值算力的有效利用率,以及有效算力转化为 AI 性能的比率。

黄畅表示,旭日二代在今年 3 月份完成芯片流片,然后工程师团队又用了大半年时间,完善整个应用系统和工具链的开发。针对物联网场景下的主要目标群体「人」和「车」,旭日二代进行了算法优化,集成地平线第二代 BPU 架构 (伯努利架构),在边缘端即可实现全视频结构化能力,高效灵活地处理多类 AI 任务,包括 10 万到 30 万人的前端识别,密集人群时空属性行为分析,多种非机动车、机动车检测分类。前期客户验证表明,旭日二代可完全满足商业、办公、社区、园区、教育等物联网场景需求。

地平线通过软硬件协同优化,输出灵活而极致的 AI 效能 | 地平线

「我们在设计每个芯片的计算处理架构时,充分考虑到面向未来重要场景中的关键算法和计算特性,将其融入到芯片架构设计里面,并做了一些取舍和拿捏。使得芯片过了一年多,应用主流的关键高效算法时,仍然能够保持 90% 以上的器件利用率」,黄畅如是说。

此外,地平线还提供有相对完善的芯片工具链——Horizon OpenExplorer。其工具链兼备可视化调优调试工具、丰富的算法样例,为不同类型的客户开放。基于生态开放协同理念,地平线还加入 96 Boards 社区,并推出了符合开源生态社区规范的边缘 AI 开发套件。

黄畅透露,地平线计划在明年推出一个更加完整的旭日整体解决方案,届时,BPU 的算力会得到大幅提升,同时系统的完整性会更强。「它会更好地整合多路的视频接入、处理、ISP、视频编辑码压缩,使其成为一个性价比和应用性大幅增强的系统。」

需要强调的是,地平线不是一家纯粹意义上的芯片公司,而是注重软硬结合能力的企业。地平线副总裁、智能物联芯片方案产品线总经理张永谦表示,有别于传统芯片公司和纯算法型公司,这一优势使其有能力去服务好有边缘侧 AI 落地需求的行业客户。

地平线 Hero AI 全场景能力集 | 地平线

在软硬结合方面,地平线可提供所谓「Hero 全场景一站式」的交付方案。通过整合地平线 AI 芯片、算法、软件及摄像头模组,产品覆盖出入口门禁、可视对讲、办公考勤、智能摄像机、智能分析盒等人脸识别类终端产品。其业务链条可以下探至终端硬件的设计环节,一些研发能力不强的客户,可以拿到整体解决方案直接批量化生产。

据悉,地平线目前在 AIoT 领域的合作伙伴已达百余家,并在智慧社区、智慧商业、智能楼宇、智慧校园、智能办公等典型场景与头部行业客户完成合作落地,实现线下场景服务数千万人口。

地平线在 AIoT 领域部分可公开合作伙伴 | 地平线

至于为什么要去做完整的解决方案,张永谦坦言,主要是眼下 AI 落地尚属早期。在不同行业的具体场景下,有很多的客户无法在短时间内,开发相对复杂的智能系统,更多的精力还是偏向行业应用上。因此,「地平线多做出一步,就是帮助客户小投入、快量产,尽早和他们的行业应用结合,更快落地。」

地平线开放赋能生态体系 | 地平线

如果在未来某个阶段,客户的能力变得更强,地平线的业务链条会逐步地「往回收」。同时,随着行业生态的趋于成熟,会有更多的参与者为客户提供服务。「总体来说,这不是一个终局的做法,而是在边缘侧 AI 落地的早期,以客户为导向的选择」,张永谦解释说。

责任编辑:卧虫

图片来源:地平线

  • 发表于:
  • 原文链接http://www.geekpark.net/news/249964
  • 如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

扫码关注腾讯云开发者

领取腾讯云代金券