9月3日，第二屆全球IC企業(yè)家大會暨第十七屆中國國際半導(dǎo)體博覽會（IC China 2019）在上海召開，本屆大會主題為“開放開展 協(xié)作共贏”，由工業(yè)和信息化部、上海市人民政府指導(dǎo)，中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會、中國電子信息產(chǎn)業(yè)開展研討院結(jié)合主辦。地平線作為在AI芯片范疇的先鋒創(chuàng)業(yè)企業(yè)受邀參與本屆大會，于上周宣布量產(chǎn)了中國首款車規(guī)級人工智能芯片——征程二代的音訊也在整個半導(dǎo)體行業(yè)內(nèi)惹起不小的震動，開創(chuàng)人兼CEO余凱也在會上向IC同行和產(chǎn)業(yè)相關(guān)人士們論述了地平線就車規(guī)級AI芯片研發(fā)和落地的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。
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圖：地平線開創(chuàng)人兼CEO余凱
邊緣計算是應(yīng)對終端數(shù)量激增和海量數(shù)據(jù)計算應(yīng)戰(zhàn)的關(guān)鍵
余凱在演講伊始提到，計算的變化不斷盤繞著終端的變化，計算終端變化將助力計算機(jī)開展史，迎來AI新時期。5G時期將產(chǎn)生無處不在的AI節(jié)點(diǎn)，同時也會看到，時期主流的變化，智能機(jī)器的數(shù)量，將會數(shù)倍于全球總?cè)丝跀?shù)，包含史無前例的商業(yè)時機(jī)。這對邊緣計算來說，會有一定的開展空間。
圖：地平線開創(chuàng)人兼CEO余凱
邊緣計算牢靠性高、低延時、低傳輸存儲本錢、脫敏合規(guī)等特性更契合無人駕駛的應(yīng)用場景需求，是應(yīng)對終端數(shù)量激增和海量數(shù)據(jù)計算應(yīng)戰(zhàn)的關(guān)鍵。目前大家的關(guān)注點(diǎn)都在4級、5級的無人駕駛，余凱以為3級自動駕駛是一個轉(zhuǎn)機(jī)點(diǎn)，是人機(jī)交互的切換點(diǎn)，目前真正在產(chǎn)業(yè)界范圍化量產(chǎn)的是2級、2.5級的輔助駕駛，人工智能計算在輔助駕駛方面，能夠進(jìn)步平安性。他說“無人駕駛毫無疑問是車載人工智能計算最有想象力的將來，但是今天無人駕駛一直還有一些關(guān)鍵問題需求處理，它是肯定性的將來，但是當(dāng)下來講，人工智能計算還在輔助駕駛的階段，我們不是說替代司機(jī)，而是讓司機(jī)駕駛愈加平安、體驗(yàn)更好，包括車載文娛導(dǎo)航的人機(jī)交互，包括高精度地圖眾包的消費(fèi)，邊緣計算已然在自動駕駛到來之前，能夠產(chǎn)生宏大的市場范圍?！?/p>
智能駕駛的開展亟待更強(qiáng)大的邊緣處置器
邊緣計算固然不是數(shù)據(jù)中心，但它的計算負(fù)載同樣很大，一輛自動駕駛車輛均勻每天產(chǎn)生600-1000 TB的數(shù)據(jù)計算，僅2000輛自動駕駛車輛產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量超越2015年我們整個文化一天數(shù)據(jù)用量，大范圍設(shè)備端部署需求本錢效率。依據(jù)摩爾定律，在過去的開展過程中，推進(jìn)的不只僅是IP層，還有人工智能層，都遭到推進(jìn)。假如摩爾定律繼續(xù)，將來1000美金，我們就能買到同等于大腦的算力。假如無人駕駛愈加智能化，則亟需更強(qiáng)大的邊緣處置器。
地平線征程二代處置器在此背景下應(yīng)運(yùn)而生，其搭載自主創(chuàng)新研發(fā)的高性能計算架構(gòu)BPU2.0（Brain Processing Unit）,可提供超越4 TOPS的等效算力，典型功耗僅2瓦，且具有極高的算力應(yīng)用率，典型算法模型在該芯片上處置器的應(yīng)用率能夠高于90%，可以高效靈敏地完成多類AI任務(wù)處置，對多類目的停止實(shí)時檢測和精準(zhǔn)辨認(rèn)，可全面滿足自動駕駛視覺感知、視覺建圖定位、視覺ADAS等智能駕駛場景的需求，以及語音辨認(rèn)，眼球跟蹤，手勢辨認(rèn)等智能人機(jī)交互的功用需求，充沛表現(xiàn)BPU架構(gòu)強(qiáng)大的靈敏性，全方位賦能汽車智能化。
圖：地平線征程二代芯片中心參數(shù)
在能效比和開放性方面，征程二代具備顯著優(yōu)勢。打造極致的AI能效是地平線芯片設(shè)計的中心理念。基于這一理念，征程二代芯片具備極高的算力應(yīng)用率，每TOPS AI才能輸出可達(dá)同等算力GPU的10倍以上。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、目的檢測、目的辨認(rèn)的類別和數(shù)量的需求。征程二代全面開放，提供從參考處理計劃，到開放的感知結(jié)果，再到芯片及工具鏈的根底開發(fā)環(huán)境，并可根據(jù)客戶的不同需求提供不同層次的產(chǎn)品托付和效勞。
為什么地平線可以將AI處置器的算力應(yīng)用率做得如此之高？緣由在于地平線在AI處置器設(shè)計的初始就開端從整個芯片的系統(tǒng)級設(shè)計和芯片級別角度上考慮SoC的設(shè)計思緒，將經(jīng)典芯片設(shè)計思想和帶寬應(yīng)用率優(yōu)化分離在一同，注重真實(shí)的AI才能輸出，既守住主效能又統(tǒng)籌靈敏效能的BPU思想。同時，地平線還從能源轉(zhuǎn)化為計算的效率、算力本錢、算力應(yīng)用率和算力轉(zhuǎn)化為AI輸出的效率四個指標(biāo)率先重新定義了AI處置器的真實(shí)性能。并且前瞻性的對重要應(yīng)用場景中的關(guān)鍵算法開展趨向停止預(yù)判，提早將其計算特性融入到計算架構(gòu)的設(shè)計當(dāng)中，使得AI處置器經(jīng)過一兩年的研發(fā)，在推出的時分，依然可以很好地順應(yīng)時下最新的主流算法。因而，和其他典型的AI處置器相比，地平線的AI處置器，隨著算法的演進(jìn)趨向，一直可以堅(jiān)持相當(dāng)高的有效應(yīng)用率，從而真正意義上受益于算法創(chuàng)新帶來的優(yōu)勢。
光有這些還不夠，大家并不可以很好把這種處置器和算法高效算法應(yīng)用起來，怎樣辦呢？地平線還推出了全棧式工具鏈Horizon OpenExplorer（“天工開物”開發(fā)工具鏈），包括中心轉(zhuǎn)化工具模型構(gòu)造檢查性能剖析、編譯器、模仿器，輸入能夠是各種開源主流的深度學(xué)習(xí)框架產(chǎn)生出來鍛煉模型，輸出能夠部署到人工智能處置器高效運(yùn)轉(zhuǎn)的模型，運(yùn)用起來十分便當(dāng)。
車規(guī)級芯片產(chǎn)品開發(fā)周期長，難度大，是硬科技、長跑道的創(chuàng)新
車載AI芯片被余凱看做是人工智能行業(yè)的珠穆朗瑪，也是自動駕駛完成大范圍落地的前提。眾所周知，車規(guī)級芯片需求滿足“高平安性、高牢靠性、高穩(wěn)定性”的技術(shù)規(guī)范請求，并需求經(jīng)過嚴(yán)苛的研發(fā)、制造、封裝、測試和認(rèn)證流程，產(chǎn)品開發(fā)周期長，難度大，余凱說“需求有超強(qiáng)的耐力、耐得寂寞才干把這件事情做好”。地平線征程二代從設(shè)計之初就嚴(yán)厲依照汽車電子牢靠性規(guī)范AEC-Q100的請求停止。
地平線明年目的推出面向L4/L5 征程三代芯片，整個計算才能到達(dá)192TOPS，功耗僅48瓦，實(shí)踐車載計算算力將是特斯拉自動駕駛平臺的三倍。
關(guān)于車規(guī)級芯片的研發(fā)，地平線也給出了明白的開展道路圖：
明年，地平線將發(fā)布16nm的J2A。而地平線的第三代車規(guī)級AI處置器J3，性能將到達(dá)域控制級L3，契合功用平安車規(guī)級，除了滿足牢靠性AEC-Q100，還契合功用平安，芯片到達(dá)ACILB，系統(tǒng)到達(dá)ACILD，并有失密價值加密機(jī)制，整體提供了平安牢靠的芯片為自動駕駛護(hù)航。J3將基于BPU3.0架構(gòu)，協(xié)同CPU、CV等構(gòu)成異構(gòu)計算，在智能駕駛場景下到達(dá)最優(yōu)。其整個SoC支持多達(dá)8路以上的視頻輸入，并支持4K，地平線會將包括數(shù)據(jù)通路在內(nèi)的整個架構(gòu)做優(yōu)化，最后到達(dá)一個極好的效果。
之后，地平線還會推出J3 max，目前已在規(guī)劃中，估計會采用7nm等更先進(jìn)工藝，針對L4、L4+高性能車規(guī)級處置器，可支持多達(dá)12路，算力達(dá)100TOPS，功耗目的是25瓦，芯片等級達(dá)C或D。
最后余凱指出，隨著地平線這樣的IC玩家不時往前奔跑，整個行業(yè)不時推進(jìn)摩爾定律往前開展，車載的計算從散布式ECU架構(gòu)，演進(jìn)到如今的主流預(yù)控制器，到2025年會往中央計算單元去開展，汽車會展示出跟今天我們了解的PC還有挪動產(chǎn)業(yè)開展格局實(shí)質(zhì)屬性，會變成四個輪子上面超級計算機(jī)。
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