实现车规级AI芯片量产零的突破 中关村这家企业做到了

2019-09-04   创新创业中关村

要实现真正的自动驾驶

内置的芯片算力应达到多大规模?


2019世界人工智能大会期间,来自中关村的边缘人工智能芯片企业地平线,正式宣布量产中国首款车规级人工智能芯片——征程二代。作为国内估值最高的AI芯片技术企业,地平线此次发布的是一款面向自动驾驶场景的车规级AI芯片。


据介绍,征程二代于今年初流片成功,是地平线自动驾驶芯片“征程”迭代款,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4TOPS的等效算力,典型功耗仅2瓦。


征程二代能够实现多类AI任务处理,对多类目标进行实时检测和识别,满足自动驾驶视觉感知、视觉建图定位、视觉ADAS等智能驾驶场景的需求,以及语音识别、眼球跟踪、手势识别等智能人机交互的功能需求,体现了BPU架构强大的灵活性。


车载AI芯片是人工智能行业的珠穆朗玛,也是自动驾驶实现大规模落地的前提。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。”地平线创始人余凯在芯片发布会上介绍。


地平线在技术突破的同时,在商业化上也有所斩获。据了解,征程二代AI芯片已在高级别自动驾驶、辅助驾驶(ADAS)、多模交互等方向,获得了5个国家客户的前装定点,搭载征程二代AI芯片及解决方案的量产车型则最早将于明年年初上市。


“征程二代”全方位赋能汽车智能化


“征程二代”,这就是地平线这次推出的车规级 AI 芯片的名字。关于这款芯片,这里有几个关键词。


▌ 关键词1:车规级


对于一款真正可用的车载芯片来说,车规级是必须要迈过的一道坎。


什么是车规级芯片?

车规级人工智能芯片代表了芯片行业中的最高标准,与消费级和工业级芯片相比,车规级AI芯片在安全性、可靠性和稳定性上都有最高的要求。与普通芯片不同,车规级芯片需要应对海量技术和复杂场景,具体有三大痛点考验车载AI芯片的性能: 毫米级延时、大数据量计算、低成本高效率。

车规级AI芯片有多难做?


在智能汽车漂亮的外壳下,芯片就像密布在人类身体的神经元网络,只要触碰到相应的传感器,电信号快速奔跑在各个芯片之间,计算、判断、执行,驱动汽车智慧起来。


车规级芯片要求有多高呢?


通俗来讲,车载环境温度从-40℃到125℃,允许的故障率要做到0。车规级芯片开发周期长、难度大,是硬科技,也是长跑道上的创新,可以帮企业建立自己的竞争壁垒。



余凯表示,一款车规级人工智能处理器从研发到产品导入需要一个很长的周期:需要 18-24 个月进行处理器设计流片;12-18 个月的车规级认证系统方案开发,要进行系统软件开发,同时需要满足车规级的 AEC-Q100 的认证,保证功能安全;然后需要进行车型导入、测试验证,这个时间需要 24-36 个月,这些流程都走完之后,才能真正进行量产部署、迭代提升。


征程二代于 2019 年初流片成功,正式量产前,地平线已完成芯片功能性和稳定性测试、系统软件开发和稳定性调试。目前, 征程二代芯片开发套件已完全就绪,可支持客户直接进行产品设计。


这个速度,真的很快。

▌ 关键词2:高性能视觉感知


基于地平线自研BPU(Brain Processing Unit),征程芯片可以帮助车辆实现高性能的视觉感知,加速自动驾驶的实现。



在配备了征程二代芯片的自动驾驶车辆中,我们可以通过座位前方的电子屏幕,实时看到车辆视觉识别系统对于道路情况的判定。车辆、行人、交通标志物都被进行了不同的标记,以帮助车辆作出决策判断。



在自动驾驶车辆上,摄像头的分辨率与车速和使用场景相关。在高车速场景下,需要兼顾帧率和分辨率两项参数。征程二代芯片支持的摄像头帧率可达30帧/秒,在120公里/小时的车速下都有充足的决策时间。


其次在分辨率方面,需要更多的像素看到远方的物体,地平线的解决方案可满足不同级别的摄像头像素要求。乘用车内使用时,一般安装一枚芯片,若需要人机交互、车内感知时一枚芯片的配置还需要考虑车长的需求,一枚芯片或许并不充足。除了摄像头可触及的画面外,还包括对实时路况的俯瞰图,用此进行后台的对比。


征程二代产品及解决方案重磅亮相


在本次发布会上,基于征程二代车规级芯片,地平线此次推出了面向ADAS市场的征程二代视觉感知方案,同时发布了将于明年正式上市的性能更强大、可覆盖不同等级自动驾驶需求的全新Matrix自动驾驶计算平台。


应用场景

主打ADAS市场的地平线征程二代视觉感知解决方案,可在低于100毫秒的延迟下实现多达24大类的物体检测以及上百种的物体识别,每帧高达60个目标及其特征的准确感知与输出,车辆及行人测距测速误差均优于国际同等主流方案。不仅如此,针对国内市场的特点,该解决方案还专门针对中国道路和场景进行了优化,如特殊车道线、红绿灯倒计时检测、车辆突然斜向插入等。


此外,地平线计划在2025年推动车载人工智能计算平台达到1000TOPS,实现人类大脑的算力。为了使算法能够高效利用,地平线推出AI芯片工具链Horizon OpenExplorer(地平线“天工开物”),支持训练和预测的全面展开。


地平线是中关村近年来诞生的在芯片和人工智能领域具有代表性的创新科技企业,2015年成立于中关村。从创富大厦到海龙大厦,地平线成长历程与中关村密不可分。今年2月,地平线荣登CB Insights全球AI百强,成唯一上榜中国AI芯片企业。