處理器征程2.0架構(gòu)的自動駕駛芯片

日前，嵌入式人工智能公司的地平線(Horizon RoboTIcs)推出新一代自動駕駛芯片，該芯片為處理器征程2.0架構(gòu)，以及基于征程2.0處理器架構(gòu)的高級別自動駕駛計算平臺Matrix1.0，面向L3/L4的自動駕駛解決方案。

5月10日，地平線創(chuàng)始人兼CEO余凱告訴經(jīng)濟觀察網(wǎng)，目前新一代自動駕駛處理器征程2.0正在研發(fā)中，而未來在軟硬件的進一步協(xié)同優(yōu)化后，征程2.0處理器將可實現(xiàn)更強大的自動駕駛性能。余凱表示，“我們正在開發(fā)基于自己芯片的ADAS產(chǎn)品，目前已經(jīng)與國內(nèi)外客戶在合作導入我們的產(chǎn)品。”據(jù)記者了解，地平線ADAS產(chǎn)品星云即將實現(xiàn)量產(chǎn)，該產(chǎn)品支持L2級別ADAS功能。

地平線機器人計劃在未來2年內(nèi)將所開發(fā)的芯片部署到數(shù)千萬臺智能攝影機中，由于技術(shù)開發(fā)和部署腳步迅速，此前順利籌得超1億美元的A+輪創(chuàng)投資金，投資者包括紅杉資本、中國建銀、嘉實基金管理和英特爾(Intel)。

中金公司分析員張景松指出，目前，國內(nèi)眾多公司投入了自動駕駛方案的研發(fā)，而堅持做軟硬一體化的公司則比較稀缺。地平線新產(chǎn)品的發(fā)布標志著國產(chǎn)自動駕駛解決方案在軟硬件一體化上實現(xiàn)突破，繼續(xù)看好自動駕駛技術(shù)的加速落地和國內(nèi)公司的市場機會。

美國商務部制裁中興通訊的事件給中國芯片行業(yè)敲響了警鐘，不僅地平線，芯片國產(chǎn)化進程受到資本市場和政策雙重影響得以提速。上周二(5月8日)，中科曙光(603019.sh)副總、董秘聶華表示，公司2017年正式發(fā)布了“數(shù)據(jù)中國智能計劃”，在多個人工智能領(lǐng)域進行了研發(fā)部署。公司在AI專用芯片領(lǐng)域和寒武紀、Nvidia等廠商深度合作;在AI算法領(lǐng)域與商湯、科大訊飛、中科院計算所等企業(yè)和研究所深度合作;和相關(guān)上下游軟硬件廠商聯(lián)合發(fā)布、優(yōu)化了多款AI專用服務器等等。而寒武紀與阿里亦分別以推出處理器與收購中天微系統(tǒng)公司擾動市場。

采用自主研發(fā)BPU架構(gòu)

近日，市場研究顧問公司Compass Intelligence研究結(jié)果顯示，在全球前15大人工智能(AI)芯片企業(yè)排名表“A_List”中，前三名依序為英偉達、英特爾以及恩智浦，蘋果排名第8名、三星第11名;而成中國大陸地區(qū)芯片廠商中，華為第12名，寒武紀和地平線分別排第22、24位。

地平線CEO余凱告訴經(jīng)濟觀察網(wǎng)，從15年開始，公司專注于高性能的人工智能專用處理器的開發(fā)。在17年年底地平線推出了第一代的人工智能處理器。

“以英偉達的GPU為代表的人工智能處理器起步時間要早很多，在產(chǎn)業(yè)化方面更加成熟，生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)架更加完善，比如CUDA和TensorFlow開發(fā)者生態(tài)，使得下游產(chǎn)業(yè)在應用方面較為容易。”余凱表示。

他表示，目前在云端的智能，已經(jīng)有很多完善強大的解決方案，各大巨頭也在投入，但是如果要真正讓人工智能技術(shù)大規(guī)模落地，還必須讓設(shè)備本身具備強大的智能能力，這就必須做嵌入式的人工智能開發(fā)，關(guān)注邊緣計算。

本次推出Matrix1.0，內(nèi)置地平線征程2.0處理器架構(gòu)，最大化嵌入式AI計算性能，是面向L3/L4的自動駕駛解決方案，可滿足自動駕駛場景下高性能和低功耗的需求。

中金公司分析員張景松在研報中指出，自動駕駛、智能攝像頭等場景對終端的計算能力和可靠性的要求非常高，因此基于高性能計算平臺開發(fā)算法或以ASIC芯片匹配算法成為最有效的方式。而從已披露的芯片技術(shù)參數(shù)上來看，地平線“征程”處于MobileyeEyeQ3和EyeQ4之間，但功耗優(yōu)勢明顯。目前，國內(nèi)車廠的量產(chǎn)車型正在由L0向L1/L2發(fā)展，對于地平線“征程”來說，市場空間和時間點都非常合適。

所謂L3/L4的級別，是指此前國際汽車工程師協(xié)會制定的SAE InternaTIonal分類標準將無人駕駛分為L0-L5六個階段，其中L4和L5級別都屬于無人駕駛。而它們之間的區(qū)別在于L4是部分工況下的無人駕駛，L5是全部工況下的無人駕駛。而L0是指“預警，只是FCW、LDW，這些簡單的防撞預警或者車道偏離預警，或者防撞行人的預警。”

不過，在智能系統(tǒng)正式接管人類操控前，還要經(jīng)過大量路試和調(diào)整，即到達L5級別。對于Matrix計算平臺應對外部環(huán)境的耐久度，如面對溫度、濕度、震動等因素時的運行能力，也是對研發(fā)團隊的挑戰(zhàn)。

據(jù)介紹，在高性能圖像感知方面，Matrix1.0基于稀疏和定點神經(jīng)網(wǎng)絡，可每秒處理720P視頻30幀，并支持4路視頻的同時輸入和實時處理;實現(xiàn)20種不同類型物體的像素級語義分割，能夠精準識別每一個像素點的類別;同時還可實現(xiàn)三維的車輛檢測，識別場景中的深度信息，進行距離的識別和判斷;此外，Matrix1.0還能進行行人骨骼識別，判斷行人朝向，從而進行行人運動軌跡預測。

由于Matrix1.0可支持20類不同物體的像素級語義分割，因此能夠讓汽車更好地理解復雜場景，特別是可以應對高度遮擋、快速響應場景下的無人駕駛挑戰(zhàn)。“比如當行人或者車輛被路邊的樹木或者其他物體遮擋時，通過像素級的識別，即使只檢測到一部分，也能實現(xiàn)正確識別，從而做出響應。”余凱表示。

2018年CES，地平線展出了基于第二代伯努利計算構(gòu)架的視覺芯片原型，該原型基于FPGA實現(xiàn)，利用高效的深度神經(jīng)網(wǎng)絡，支持像素級的語義分割與目標識別。

余凱告訴記者，今年年底會推出基于該架構(gòu)的ASIC芯片。

ADAS星云量產(chǎn)在即

“我們定位自己為系統(tǒng)級的供應商?；谖覀兠嫦蛑悄荞{駛的征程處理器和面向智能攝像頭的旭日處理器，提供‘算法+芯片+云’的完整解決方案。”余凱表示。

總體來看，地平線與車廠的合作將從軟件層面開始，再逐漸深入到軟硬件一體，可以提供IP、處理器和整體解決方案等不同層次的產(chǎn)品。依托地平線自主研發(fā)的工具鏈，開發(fā)者也可以基于Matrix平臺部署神經(jīng)網(wǎng)絡模型，實現(xiàn)開發(fā)、驗證、優(yōu)化和部署。

而在業(yè)務模式上，地平線采取開放態(tài)度。“可以提供不同層次的解決方案，既可以提供一站式的完整方案，也可以提供芯片和工具鏈，讓合作伙伴基于我們的芯片做應用開發(fā)。”

去年12月，地平線發(fā)布了新一代自動駕駛芯片“征程”和基于征程處理器的ADAS解決方案，同時公司還發(fā)布了“旭日”處理器應用于智能攝像頭，并推出智能城市解決方案和智能商業(yè)解決方案。

此外記者獲悉，征程1.0面向智能駕駛的ADAS產(chǎn)品——地平線星云也即將量產(chǎn)上市。

ADAS(Advanced Driver Assistance Systems)，也就是先進駕駛輔助系統(tǒng)。ADAS由多達9個，包括盲點偵測系統(tǒng)、支持型停車輔助系統(tǒng)、后方碰撞警示系統(tǒng)、偏離車道警示系統(tǒng)、緩解撞擊煞車系統(tǒng)、適路性車燈系統(tǒng)、夜視系統(tǒng)、主動車距控制巡航系統(tǒng)、碰撞預防系統(tǒng)、停車輔助系統(tǒng)，甚至更多功能的系統(tǒng)組成，每個系統(tǒng)主要包含3個程序。

Mobileye則運用單攝像頭附帶傳感器和特有算法，將物體探測任務在單一硬件平臺上執(zhí)行，使安裝大為簡化。

而據(jù)了解即將量產(chǎn)的地平線星云，支持L2級別ADAS功能。能夠同時對行人、機動車、非機動車、車道線、交通標志牌、紅綠燈等多類目標進行精準的實時監(jiān)測與識別，可滿足車載設(shè)備嚴苛的環(huán)境要求，以及復雜環(huán)境下的視覺感知需求。

據(jù)余凱透露，地平線正在和博世等國內(nèi)外的頂級TIer1，以及長安汽車等知名OEM廠商合作，也是目前中國唯一在全球四大汽車市場(美國、德國、日本和中國)都同頂級汽車TIer1s和OEMs建立合作關(guān)系的智能駕駛創(chuàng)業(yè)公司。

不僅地平線進行人工智能專用處理器開發(fā)，中興事件使得芯片國產(chǎn)化這一命題得到政府與資本市場雙重重視。國金證券認為，中美貿(mào)易摩擦背后是科技和戰(zhàn)略主導權(quán)之爭，此次中興事件并非獨立事件，美國主要目標是狙擊中國在高端制造領(lǐng)域的拓展，不排除其他科技公司后面有受到類似限制的可能。

政府工作報告中明確提出2018年要推動集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金(大基金)二期的成立工作也正在進行，并將再次投資處理器設(shè)計、芯片制造、封裝測試等廣泛的半導體市場。

據(jù)了解，近日國內(nèi)國產(chǎn)芯片領(lǐng)域動作頻頻，除地平線公司外，“寒武紀”日前發(fā)布新一代智能處理器IP產(chǎn)品，阿里巴巴亦全資收購中國大陸唯一的自主嵌入式 CPU IP Core 中天微系統(tǒng)有限公司。