'中國首款車規級ai芯片在滬發佈“芯”界珠峰再添一將'

中國首款車規級AI芯片在滬發佈。主辦方供圖

劉思江 科技日報記者 王春

車載AI芯片是人工智能行業的珠穆朗瑪，也是自動駕駛實現大規模落地的前提。8月30日，乘著2019世界人工智能大會的風，國內首款車規級AI處理器——征程二代芯片在滬亮相。該芯片用於汽車自動駕駛系統，賦能汽車智能化，並在全球5個國家斬獲多家前裝定點。這意味著征程二代芯片不僅實現了中國車規級AI芯片量產零的突破，也補齊了國內自動駕駛產業生態建設的關鍵環節。

車規級AI芯片有多難做？

在智能汽車漂亮的外殼下，芯片就像密佈在人類身體的神經元網絡，只要觸碰到相應的傳感器，電信號快速奔跑在各個芯片之間，計算、判斷、執行，驅動汽車智慧起來。但不同於普通消費電子和工業電子，汽車電子有一套極高的標準，就是“車規級”。

據專家介紹，首先，對於自動駕駛芯片而言，毫秒級的低延遲是安全之根本。自動駕駛技術雖然有望減少96%的車禍率，但這是以芯片擁有超低延遲為前提的。其次，自動駕駛技術帶來的海量計算，對芯片的功耗提出了極致要求。在車載環境下的數據吞吐量非常巨大，一輛自動駕駛汽車每天能夠產生600-1000TB的數據計算，而且未來將成為主流的新能源汽車本身也是通過電池供能的，在封閉環境中散熱很困難。所以車載AI芯片需要具備極低功耗的特性。海量計算還需要更強悍的計算平臺資源作為支撐，但這會帶來很高的成本。如果芯片的成本能夠相對更低，這將為產品的競爭力添磚加瓦。

所謂的“車規級”，像一道分水嶺，劃分著理想和現實，低端和髙端，新世界和老玩家，涇渭分明。此前有專家表示，在自動駕駛芯片領域，以色列的Mobileye公司(2017年被英特爾收購)佔據了全球70%以上的市場份額，而國產芯片幾乎沒有任何市場。

橫亙在國產AI芯片前面的，是一座芯片界的珠穆朗瑪峰。

國產AI汽車“芯”征程

征程二代已經通過了AEC-Q100測試標準，該芯片採用臺積電的28nm HPC+工藝製造，搭載地平線自主創新研發的高性能計算架構——第二代BPU，可提供超過4 TOPS的等效算力，更重要的是典型功耗只有2瓦。也就是說，配合高效的算法，每TOPS AI能力輸出可達同等算力常規用處理器GPU的10倍以上。同時，較低的功耗大幅降低了散熱需求，芯片整體不需要額外的風冷或液冷系統。征程二代芯片締造者地平線公司的創始人餘凱說，“這是科技創新為我們帶來的競爭優勢。”

基於征程二代芯片，地平線同時推出了面向ADAS市場的視覺感知方案，該方案可在低於100毫秒的延遲下實現多達24大類的物體檢測以及上百種的物體識別，每幀高達60個目標及其特徵的準確感知與輸出，車輛及行人測距測速誤差優於國際同等主流方案。此外，針對國內市場的特點，該解決方案還專門針對中國道路和場景進行了優化，如特殊車道線、紅綠燈倒計時檢測、車輛突然斜向插入等。

從功能場景來看，征程二代能夠高效靈活地實現多類AI任務處理，並對多類目標進行實時檢測和精準識別，可全面滿足自動駕駛視覺感知、視覺建圖定位、視覺ADAS等智能駕駛場景，以及語音識別，眼球跟蹤，手勢識別等智能人機交互的功能需求，全方位賦能汽車智能化。與此同時，征程二代還可提供高精度且低延遲的感知輸出，滿足典型場景對語義分割、目標檢測、目標識別的類別和數量的需求。

車規級芯片產品的開發週期長、難度大，是硬科技的比拼和長跑道的創新。據瞭解，研發團隊需要18-24個月設計處理器流片，包括計算架構設計、後端設計及流片；此後，要用12-18個月的時間進行車規級認證系統方案開發，以及24-36個月用於車型導入與測試驗證，其中涉及到項目競標、整車集成和功能開發、測試驗證等多項工作。

目前，征程二代芯片開發套件已完全就緒，可支持客戶直接進行產品設計。為此，研發人員提供了一套AI芯片工具鏈Horizon OpenExplorer，包含面向實際場景進行AI算法和應用開發的全套工具。

研發團隊表示，搭載高性能計算架構BPU3.0的征程三代芯片，預計將於明年正式推出。“全球智能汽車巨頭特斯拉的自動駕駛平臺算力為144 TOPS，但實際計算中僅用到72 TOPS，功耗約72-100瓦；基於征程三代的自動駕駛平臺，算力達192TOPS，算力全部用於計算處理，功耗僅約48瓦。”餘凱說。

車規級芯片成功流片後，地平線已在高級別自動駕駛、輔助駕駛(ADAS)、多模交互等方向斬獲多達5個國家的客戶的前裝定點，並有望於明年上半年獲得雙位數的前裝車型定點。率先搭載地平線車規級AI芯片及解決方案的量產車型最早將於明年年初上市。

由於前裝市場的高准入門檻，前裝定點及量產被視為評判車規級AI芯片大規模商業化能力的首要指標。前裝破局，也意味著征程芯片的商業化將迎來爆發式增長。據研發團隊負責人透露，征程芯片兩年內將有百萬量級的前裝裝車量，五年內則有望完成千萬量級的目標。