地平线“征程二代”芯片量产 实现中国车规级AI芯片零突破
8月30日，2019世界人工智能大会进入第二天。人工智能芯片初创公司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，并且获得五个国家市场客户的前装定点项目。
据介绍，征程二代于今年初流片成功，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，满足AEC-Q100标准，算力利用率超过90%，每TOPS算力可以处理的帧数可达同等算力GPU的10倍以上，识别精度超过99%，延迟少于100毫秒，多任务模式下可以同时跑超过60个分类任务，每秒钟识别目标数可以超过2000个。
“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。”发布会上，地平线创始人&CEO余凯表示，“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。”
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。
车规级芯片要求有多高呢？余凯说：“车载环境温度从-40℃到125℃，允许的故障率要做到0。”他表示，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。
发布会上，基于征程二代车规级芯片，地平线还推出了面向辅助驾驶（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。
在采访后的试车环节，澎湃新闻记者试乘了配备了征程二代芯片的自动驾驶车辆。在试乘过程中，记者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。
征程二代芯片在自动驾驶车辆上的使用
车载人工智能芯片在实际应用中，技术难度在于既要能在高温的环境中保持高运算效率，还要能将功耗降到最低。据地平线的技术人员介绍，真实环境中将芯片进行前装时，将放置于前车窗的一体机内，此时需要加入散热片，当环境温度达到105℃时，功耗为2.6瓦左右，保持3瓦以内。
技术人员还告诉澎湃新闻记者，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。
余凯指出，智能驾驶主要包括四大应用场景：视觉感知辅助驾驶、高级别自动驾驶、众包高精地图与定位和智能人机交互。同时，他强调： “当前产业界真正量产关注的重点是辅助驾驶。L3的量产时间点整个行业的预期比去年晚了三年，到2024年都不一定可以真正大规模量产。”
车载AI芯片从如今的分布式ECU架构正向中央计算机发展，“大概到2025年前后，汽车会展现出跟今天我们理解的PC还有移动产业发展格局本质属性，会变成四个轮子上面超级计算机。”余凯说。他还透露，地平线去年已经向国外用户交付百台自动驾驶车载计算平台，今年签下了上千台的L4订单。
地平线副总裁&Auto产品线副总裁张玉峰在会上介绍称，主打高级驾驶辅助系统（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，行人检测距离大于80米，检测率大于99.62%，车辆检测距离大于150米，检测率99.24%。此外，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。
对于更高的反应速率，张玉峰也指出，目前国际上没有公司能够做到单毫秒以内的延迟，即使是在ADAS宣传相对保守的日本，收到的反馈也是并不能保证100%的安全，因此ADAS在保障安全上业界还有很多挑战。
张玉峰表示，Matrix 2的商业化道路将涉及无人低速小车、自动驾驶队伍以及商用车/干线物流，2020年上半年前装置产落地，将有近百万预期装车量。
从地平线整体的产业线来看，公司研发进度规划比较积极。基于征程三代的Matrix自动驾驶计算平台计算能力达到192TOPS，48瓦功耗，优化到60毫秒的超低延时，符合AEC-Q100和ISO 26262车规级标准，并且具备支持ASIL D的系统应用场景的能力。征程三代处理器自带芯片级的功能安全，将是特斯拉车载计算平台算力的三倍。
此外，公司计划在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。
值得一提的是，地平线的“征程/旭日”系列芯片还入选了2019世界人工智能大会的芯片墙。在这块墙上，集中展示了高通、华为、紫光展锐、平头哥、依图、寒武纪、地平线等7家国内外知名集成电路设计企业的10款高端人工智能芯片。大会主办方介绍，芯片代表了人工智能应用的算力水平，是人工智能产业的关键环节之一。
地平线2017年7月14日成立于北京，是国内第一家从事人工智能处理器的创新企业，2017年6月6日成为台积电人工智能全球第一个客户，2018年年底推出了中国第一款边缘人工智能芯片，目前公司已公开的合作伙伴包括奥迪、博世、上汽、广汽、长安、比亚迪等国内外顶级Tier 1和汽车厂商，以及禾赛科技、高新兴、首汽约车、SK电讯等科技公司及出行服务商。
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