國產(chǎn)首家汽車AI芯片創(chuàng)業(yè)公司地平線，如何實(shí)踐軟件定義汽車？

特斯拉憑借在三電系統(tǒng)、電子電器架構(gòu)、自動(dòng)駕駛、制造與銷售方面的顛覆性創(chuàng)新，受到了資本市場的青睞，市值已飆升至4000億美金，坐穩(wěn)全球汽車第一市值的寶座。

此外，特斯拉的每一個(gè)動(dòng)作也成為了智能汽車行業(yè)的風(fēng)向標(biāo)。與此同時(shí)，中國造車勢力也實(shí)現(xiàn)逆增長，蔚來、小鵬、理想三家市值也均超過了千億人民幣。自此，智能汽車時(shí)代已經(jīng)到來。

芯片作為未來智能汽車的大腦，直接影響智能座艙和自動(dòng)駕駛，自然也成為智能汽車時(shí)代的必爭之地。智能汽車面對非常復(fù)雜的環(huán)境，感知、融合、決策需要巨大的計(jì)算能力，而傳統(tǒng)的通用計(jì)算平臺的算力功耗比TOPS/W居高不下，而且算力的利用率極低，已經(jīng)成為智能汽車性能提升的瓶頸。

因此AI芯片成了車用芯片的最佳解決方案，特斯拉于2016年開始了汽車AI芯片的自研之路。特斯拉自研AI芯片的優(yōu)勢主要在于兩方面：

第一，通過自動(dòng)駕駛需求的場景定義芯片，特斯拉無疑是最懂其自動(dòng)駕駛場景的;

第二，特斯拉同時(shí)精通軟件算法和硬件，軟硬深度融合，實(shí)現(xiàn)從數(shù)量級上提升有效算力。

結(jié)果，特斯拉用了3年完成FSD芯片的落地，144TOPS/72W，能效比達(dá)到了2TOPS/W, 是量產(chǎn)自動(dòng)駕駛AI芯片里能效比最高的。結(jié)合特斯拉的選擇，對于汽車AI芯片，我們不難推斷：

1、汽車AI芯片必將成為智能汽車的核心，AI芯片將決定汽車智能化程度;

2、場景定義芯片，通過軟件算法和硬件的結(jié)合是AI芯片的關(guān)鍵;

3、芯片的深度定制導(dǎo)致合作模式的轉(zhuǎn)變，車企若不自研芯片，那與芯片公司的協(xié)作需要進(jìn)一步加深，將打破傳統(tǒng)的Tier2→Tier1→OEM逐級合作模式。

中國智能汽車的AI芯片產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

回到本土，我國有著世界上最好的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境和最好的通信技術(shù)，有著中國速度加持，并且有著被芯片掐脖子憋著的一口氣，智能汽車時(shí)代是中國引領(lǐng)世界的絕佳時(shí)機(jī)。那么，我國又應(yīng)該如何應(yīng)對?對于汽車芯片的布局我國主要分為三類：

第一類，類似于特斯拉通過車企整合垂直產(chǎn)業(yè)鏈的做法，吉利投資的芯擎科技，將從智能座艙芯片切入汽車芯片領(lǐng)域。在半導(dǎo)體方面深耕多年的比亞迪，在IGBT、指紋芯片、MCU和BMS相關(guān)芯片有一些積累，至于AI芯片未來是否有布局就不得而知，畢竟跟同城兄弟華為合作也是不錯(cuò)的選擇;

第二類，百度、阿里、華為等互聯(lián)網(wǎng)和ICT公司已經(jīng)從AI芯片、OS到生態(tài)的全面布局;

第三類，圍繞汽車AI芯片展開創(chuàng)業(yè)的創(chuàng)業(yè)型公司，如地平線、寒武紀(jì)、黑芝麻、芯馳科技等。根據(jù)車智君了解，現(xiàn)在國內(nèi)大大小小的AI芯片公司已經(jīng)有數(shù)十家。

從2020年9月到10月，華為、百度、地平線、黑芝麻都紛紛在各自的發(fā)布會(huì)上展示出了自己的AI芯片產(chǎn)品。在AI芯片早期競爭階段，可能都聚焦在峰值算力上。但對于AI芯片，能有效的指標(biāo)是：有效算力(算力利用率)、算力能耗比(TOPS/W)、成本和量產(chǎn)能力。

這里面吸引到車智君眼光的是地平線，2015年成立的汽車AI芯片公司，比特斯拉成立芯片團(tuán)隊(duì)還早一點(diǎn)。地平線作為全球第一家新興汽車AI芯片公司，從量產(chǎn)落地到新品開發(fā)都取得了階段性的成果，在其2020北京車展的發(fā)布會(huì)上有四大亮點(diǎn)。

亮點(diǎn)一：產(chǎn)品性能行業(yè)領(lǐng)先，算力能耗比媲美特斯拉。

發(fā)布會(huì)主角 “征程3”是地平線車載AI芯片的進(jìn)一步迭代。征程3采用16納米工藝，基于地平線自主研發(fā)的BPU2.0架構(gòu)，AI算力達(dá)到5 TOPS，典型功耗僅為2.5W，算力功耗比與FSD芯片一樣，達(dá)到了2TOPS/W，具有高性能、低功耗、拓展性強(qiáng)、安全可靠的特點(diǎn)，支持高級別輔助駕駛、智能座艙、自動(dòng)泊車輔助、高級別自動(dòng)駕駛及眾包高精地圖定位等多種應(yīng)用場景。

“征程3具有極高的AI算力有效性，能耗比超越多款行業(yè)主流芯片，而且具有出色的圖像接入和處理能力，不僅支持基于深度學(xué)習(xí)的圖像檢測、分類、像素級分割等功能，也支持對H.264和H.265視頻格式的高效編碼，是實(shí)現(xiàn)多通道AI計(jì)算和多通道數(shù)字視頻錄像的理想平臺。”余凱介紹說，征程3不僅性能優(yōu)異，而且靈活開放，客戶可使用地平線算法樣例、AI芯片工具鏈，以及進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)所需的全套工具，快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品級應(yīng)用落地。面向未來，地平線即將推出更強(qiáng)大的征程5，針對高等級自動(dòng)駕駛場景，單芯片達(dá)到96 TOPS的AI算力，支持16路攝像頭，組成的自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺具備192-384 TOPS算力，可支持L3-L4級自動(dòng)駕駛，據(jù)說已經(jīng)斬獲車型定點(diǎn)?！暗仄骄€是首個(gè)通過國際權(quán)威的 TV ISO 26262功能安全流程認(rèn)證的中國AI芯片公司，征程5按照ASIL B(D)打造，應(yīng)用滿足汽車行業(yè)最高安全級別ASIL D要求?！庇鄤P說：“地平線還計(jì)劃推出性能更為強(qiáng)勁的車規(guī)級AI芯片征程6，算力超過400 TOPS，滿足ASIL C級功能安全?！?

亮點(diǎn)二：創(chuàng)新協(xié)作模式，與車企深度協(xié)作，通過場景定義芯片，車企投資與業(yè)務(wù)的雙重綁定。

發(fā)布會(huì)上發(fā)布的廣汽版征程3是由地平線和廣汽聯(lián)合定義的，滿足了廣汽在汽車智能化方面的量產(chǎn)規(guī)劃和差異化需求，價(jià)值最大化的實(shí)現(xiàn)了廣汽智能駕駛和智能座艙的相關(guān)功能。除了在業(yè)務(wù)上的深度協(xié)作，廣汽資本也戰(zhàn)略投資了地平線，實(shí)現(xiàn)資本和業(yè)務(wù)的雙重綁定。此外，地平線在智能駕駛領(lǐng)域已同奧迪、一汽紅旗、上汽集團(tuán)、長安汽車、比亞迪、理想汽車、長城汽車等車廠達(dá)成深度合作，初步建成覆蓋智能駕駛和智能座艙的智能汽車芯生態(tài)。未來，地平線將自己定位為 Tier2 供應(yīng)商, 堅(jiān)持以“芯片+算法+工具鏈”為基礎(chǔ)平臺，結(jié)合整套數(shù)據(jù)閉環(huán)的能力進(jìn)行底層技術(shù)開放賦能。

亮點(diǎn)三：開放平臺、做智能汽車的賦能者

車企與供應(yīng)商的合作向來都存在著博弈，而在智能智車時(shí)代如何減少博弈、深化合作?開放也許是最好的要是，而地平線“天工開物”AI開發(fā)平臺(Horizon OpenExplorer)將算法、芯片以及產(chǎn)品快速迭代能力開放給客戶。

基于自研AI芯片打造的地平線“天工開物”AI開發(fā)平臺，由模型倉庫、AI芯片工具鏈及AI應(yīng)用開發(fā)中間件三大功能模塊構(gòu)成，包含面向?qū)嶋H場景進(jìn)行AI算法和應(yīng)用開發(fā)的全套工具，最大限度地方便客戶進(jìn)行個(gè)性化的應(yīng)用開發(fā)，全面支持客戶快速構(gòu)建場景應(yīng)用。

本次發(fā)布會(huì)推出升級版的“天工開物”AI開發(fā)平臺2.0，新加入完整的數(shù)據(jù)閉環(huán)系統(tǒng)方案。地平線數(shù)據(jù)閉環(huán)系統(tǒng)賦能合作伙伴實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)采集標(biāo)注、模型訓(xùn)練優(yōu)化、仿真評測，到模型OTA部署，端到端的數(shù)據(jù)迭代閉環(huán)，打造具備覆蓋整車整個(gè)生命周期的持續(xù)進(jìn)化能力。

亮點(diǎn)四：多場景商業(yè)化落地，造血能力強(qiáng)

創(chuàng)業(yè)公司面臨的首要問題是生存，而芯片行業(yè)又是一個(gè)技術(shù)要求高、資金投入高，回報(bào)周期長的行業(yè)，創(chuàng)業(yè)門檻極高。對此，地平線做出了一個(gè)很好的商業(yè)實(shí)踐，2019年智能駕駛業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)上億元營收。

地平線副總裁兼智能駕駛產(chǎn)品線總經(jīng)理張玉峰說：“地平線與主機(jī)廠和一級供應(yīng)商保持緊密合作，進(jìn)行中的合作項(xiàng)目超過50個(gè)，已簽下20余個(gè)前裝定點(diǎn)項(xiàng)目，預(yù)計(jì)裝車輛可達(dá)數(shù)百萬臺，2020年內(nèi)將有6款搭載地平線車載AI芯片的量產(chǎn)車型上市?！?

在車展期間，地平線與合作伙伴聯(lián)合展出征程系列芯片賦能的高級輔助駕駛(ADAS)、高級別自動(dòng)駕駛、智能座艙及眾包高精地圖定位等多個(gè)面向中國駕駛場景的落地方案，地平線近期也與追勢科技、大陸深化戰(zhàn)略合作。

今年，地平線與中海庭在武漢完成了眾包自動(dòng)采集成圖和更新方案在近百輛車次上的技術(shù)驗(yàn)證，服務(wù)武漢智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試與示范應(yīng)用。

今年，長安汽車與地平線基于該芯片聯(lián)合開發(fā)了智能座艙NPU計(jì)算平臺，并搭載在其今年推出的全新車型UNI-T上，可實(shí)現(xiàn)視線追蹤、分級疲勞檢測、多模唇語識別、駕駛員行為識別、智能情緒抓拍和手勢識別等創(chuàng)新性主動(dòng)式交互功能。征程2業(yè)已成為首個(gè)上車量產(chǎn)的國產(chǎn) AI 芯片。長安UNI-T上市3個(gè)月銷量超3萬臺。

9月22日，全球首發(fā)搭載自動(dòng)駕駛中國芯的純電SUV奇瑞螞蟻正式上市，搭載地平線征程2車規(guī)級AI芯片，實(shí)現(xiàn)了L2+級自動(dòng)駕駛。

近期，地平線與美國自動(dòng)駕駛技術(shù)公司COAST Autonomous達(dá)成戰(zhàn)略合作，搭載地平線Matrix自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺的COAST無人車將在美國城市中心、社區(qū)和校園等低速自動(dòng)駕駛場景中部署。

回歸到開篇提到的特斯拉為何自研芯片的問題，除了傳統(tǒng)芯片產(chǎn)業(yè)難以滿足智能汽車的定制化需求，再就是特斯拉即精通軟件又精通硬件才有實(shí)力打造最適合自動(dòng)駕駛的AI芯片，那對于地平線而言，他們面對的是互聯(lián)網(wǎng)更加發(fā)達(dá)、數(shù)據(jù)更加豐富、速度更加快的中國智能汽車市場，有著絕佳的成長土壤。

此外，地平線前期花了較大的精力在ADAS方面的算法和軟件開發(fā)，在軟件和硬件融合層面，中國創(chuàng)業(yè)公司可能無人能出其右。前百度IDL常務(wù)副院長，地平線創(chuàng)始人兼CEO余凱，經(jīng)常說：“我們是軟件算法里面最懂硬件的，硬件里面最懂軟件的?！边@正是開發(fā)AI芯片的一項(xiàng)關(guān)鍵能力。

智能汽車時(shí)代已經(jīng)到來，軟件定義汽車成為新的趨勢，再加上國家新基建政策對芯片產(chǎn)業(yè)的加持，通過市場和政策的雙重加作用，AI芯片勢必得到高速發(fā)展。

相比于特斯拉強(qiáng)大的垂直資源整合能力，我國汽車產(chǎn)業(yè)更加分散，更適合分工協(xié)作和聯(lián)合創(chuàng)新，從目前進(jìn)展來看，華為、地平線均是各個(gè)車企不錯(cuò)的選擇。