地平线浮出水面,算力革命如何实现?

地平线浮出水面,算力革命如何实现?

04月07日

更深刻了解汽车产业变革


出品: 电动星球News

作者:凤梨


昨天下午,地平线在深圳举办了一场技术开放日的活动。


「要做机器人时代的 Wintel」,这是地平线成立时就已经明确的使命愿景,也是整场媒体沟通会下来我印象最深的一句话。


到今年 6 月 1 日,地平线就已正式成立 8 周年。作为一家智能驾驶计算方案提供商,地平线在过去八年的时间里已交出不少颇为亮眼的成绩,比如地平线征程系列芯片累计出货量达 280 万片、与超 20 家车企签下超 70 款车型的前装量产项目定点等等。


但就当下来说,智能汽车行业飞速发展,各平台计算架构、开发范式都在发生着巨大的变化。


变革之际,地平线将如何在这个窗口期搭建自己的生态护城河?我们试图通过解读地平线的底层的技术规划和产品发展,来找到一些答案。


下面开始。


算力革命


作为数字经济发展的核心生产力,算力到底意味着什么?算力是否真的能与用户体验成正比?在芯片性能陷入「唯算力论」之际,我们也顺势抛出这个疑问。


地平线给出的答案是:算力大不如算的快


1.算力是什么


发布会上,地平线联合创始人兼 CTO 黄畅博士就自动驾驶这个应用场景举例,给出了一组数据:自动驾驶的应用有望减少 96% 的车祸率


这背后的逻辑是通过收集海量的、典型的行为数据,将其回传至云端汇整,然后通过分析回过头再部署到每辆车上,从而提升整个自动驾驶方案的安全性。



数据显示,一辆自动驾驶车辆平均每天产生 600-1000 TB 数据计算;仅 2000 辆自动驾驶车辆产生的数据量就超过 2015 年互联网的整个数据量,这要求车端拥有非常强的数据分析能力。


这可以简单理解为,算力是自动驾驶往前演进发展的核心燃料,是这个时代的水电煤。


从产品端来说,地平线就这个问题给出了自己的解决方案。


截止目前,地平线已发布 3 个系列芯片产品,分别是征程 2、征程 3 以及征程 5,地平线用两年时间完成了算力 4 TOPS 到 128 TOPS 的进阶,这个势头很猛。



而征程 5 作为国内首款百 TOPS 大算力车规级芯片,搭载了地平线最新一代 BPU 贝叶斯架构,单颗芯片算力 128 TOPS,至多支持 16 路摄像头感知计算,是一款为高阶智能驾驶应用场景打造的车载智能芯片。


目前,征程 5 芯片已首发搭载在理想 L8 Pro 车型量产上市,而理想基于征程 5 打造的 AD Pro 智能驾驶计算单元,能支持实现 360 度全方位融合感知及高速 NOA 功能。


按规划,地平线征程 5 系列后续还将定点比亚迪、广汽埃安、上汽集团、一汽红旗等多家车企量产合作项目。


据黄畅博士透露,搭载全新纳什架构的征程 6 系列也会在今年和大家见面,这套全新的方案将如何拉高产品的能力上限,我们也将持续关注。


2.算力新摩尔


毋庸置疑的是,高频率、大算力等性能指标能快速建立用户的认知,这也间接影响了很多车企开始选择在产品上堆料或者预埋。但算力是否与体验成正比,这是我们接下来需要讨论的问题。



在 2016 年,地平线提出「智能计算的新摩尔定律」,地平线用每一秒处理多少帧图像来衡量芯片的计算效率,并试图找到一个更具「性价比」的方案来回答上面的问题。


新摩尔定律的提出主要有两方面的考量,首先是因为算法发展可持续优化。Open AI 两年前的研究数据显示,往前回溯 9 年,包括图片识别、语音识别、自然语言处理等主要应用场景的算法能力,会大致以 9-14 月的周期完成阶段性发展。


譬如,今年完成图像识别、语音识别任务需要 100 万次的计算量,最慢 14 个月后这个计算数字将直接减半。


另外一个原因是,一个算法部署在一个计算架构上,真正能发挥出的有效利用率受限于带宽、架构、计算器件适配性、软硬件调动能力等因素影响。


简单来说就是,一个峰值物理算力适配一个先进算法,实际使用的计算能力有多少是未知的。优等生或许可以做到 70% 左右,差生可能 1% 都做不到。



基于这个背景能达成一个共识:提升计算性能,就要将软件、算法、硬件架构优化联合,同时这也是地平线一直坚持的技术路径。


聚焦于简化的算法、端云结合的数据、软硬结合的算力,地平线相继推出高斯、伯努利 1.0、伯努利 2.0、贝叶斯架构。


而征程 5 就是搭载了地平线最新一代 BPU 叶贝斯深度学习引擎,通过 BPU 计算架构设计与深度神经网络的协同,在硬件不变的情况下,征程 5 通过工具链和编译器优化,就可以将图像速率从 2021 年的 1283 帧/秒提升至 2022 年的 1531 帧/秒。


撬动 NOA 市场


怎么样定义一款好芯片?除了要有高性能大算力,还要有能效比、安全、算力与效率、适配性等方面的因素。


那什么是好用的芯片呢?这就要回归到商业本质以及用户价值来谈。


数据显示,在 2022 年,全年 NOA 的搭载量去到了 21.22 万辆。而盖世汽车研究院发布的《智能辅助驾驶趋势展望》预测,到 2025 年,NOA 搭载量将有可能突破 400 万辆。


参考去年的数据(21.22 万辆)约是 400 万的 5% ,可以预见的是,未来几年,NOA 的上车量会迎来一个爆发性增长期。


在发布会上,地平线副总裁余轶南分享了两个故事。


其一,地平线与某合作伙伴基于征程 5 芯片的方案从项目 KO 到整车落地仅耗时 8 个月;


其二,如今辅助驾驶越来越普及,消费者能买到搭载高速 NOA 系统的车型最低售价已下探至 15 万元左右,这些车型背后的芯片其实都是地平线。


两个故事,前者回答了什么是好芯片,后者回答了什么是好用的芯片。这是地平线的初心,也是野心:产品不再高高在上,将算力带来的价值潜力变现。


写在最后


地平线联合创始人、CTO 黄畅认为:汽车未来是个人的超级数字终端


聚焦点去看自动驾驶发展的路径,在智能计算架构 1.0 时代,算法方案是由规则驱动,也就是将人的经验、知识转化成高级的语言,搭建一个能够进行描述的专家系统,然后通过口令/规则去解决各类任务。


这种依靠逻辑计算的方案会导致出现一个问题,当系统面临大量规则的调整时,典型规则系统会面临着巨大的挑战而使整个系统延迟,最后使响应难以达到预期。



进入到智能计算架构 2.0,算法对算力的需求剧增,对芯片的要求更高,用规则填坑式的处理任务已经不能满足实际需求,这时分散布置至各处的 ECU 开始过渡至 DCU 域控制器,并最终走向中央计算。


这是智能计算逐步取代逻辑计算的过程,也会是地平线的产品发展方向。


未来十年的自动驾驶会是什么样子?L4 什么时候能实现?算法虽然只是产品的构成部分,但或许我们能从地平线的技术逻辑,以及整个产业的发展方向窥见部分答案。


地平线浮出水面,背后是汽车产业链的重构,是全新产业链玩家的亮相


(完)




 
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