“我们坚持站在聚光灯的边缘。”
很难想象,在竞争如此激烈的汽车行业中,会有人甘心做绿叶。
每个熟悉汽车行业的人,似乎都能轻易总结2023年的汽车行业,那就是“卷”,智能驾驶开启下半场比拼,城区NOA的竞争趋于白热化,开城速度几乎以日为单位更新。
不过很少有人注意到,支持很多车企在智驾路上狂飙突进的,是一家成立仅8年的企业。
成立于2015年的地平线,此前推出了征程2、3、5等家族产品,累计出货量达到400万片、量产车超过50款,这个成绩在国产车载芯片领域稳居第一梯队。
即便如此,地平线对外表现的仍然非常低调,对于每一位车企客户,几乎都会拼尽全力。
一个广为流传的故事,是地平线的一位项目经理,为了保证某车企的新车如期交付,不惜多次拖延婚期,最终助力新车圆满完成上市交付。车企知道此事后,除了感激更多的是感动,这件事最终有个温馨的结局——车企派出了公司车队送嫁。
正是真切成就客户的态度,才让地平线走得既快又稳。去年广州车展,地平线又公布了其新一代智能驾驶芯片征程6(J6)。
按计划,这一系列将会在今年4月份正式发布,第四季度完成首批车交付。还未量产,就已经敲定包括比亚迪、广汽、大众汽车集团旗下软件公司CARIAD以及博世等多家合作对象。
打破短板怪圈
随着城区NOA进入深水区,车企无论是主动还是被动,都必须迎接这场无条件、无尽头的军备竞赛。
硬件首先是人们能够看得到的进步。为了堆硬件,车企几乎不计成本,激光雷达、高清摄像头,以及数十个毫米波雷达和超声波雷达等统统上车,庞大的数据传输,让提高算力成为硬性指标。
不断卷算力的背景下,很多人都希望大力出奇迹。
“但当前的算力,和用户体验并不成正比,一些高阶智驾也并不能提供极致的体验。”
地平线智能驾驶产品规划与市场总经理吕鹏表示,受限于算力利用率和算法性能的表现,高算力不意味着用户会买单。
事实的确如此,目前大多数车企面临的尴尬是,硬件过度冗余的“算力过剩”,不仅是浪费硬件,还无形中提高了用户的买车成本。
而且很多车型的城市NOA功能,并不能给足人们驾驶信心。
一方面依赖有高精地图的地区,开一城算一城。另一方面,面对复杂道路环境及拥堵交通情况,自主处理能力有限,功能接管率仍然很高,并且高速、城区和泊车之间的体验也很割裂。
高阶智驾的真正大规模量产落地,需要面临复杂嵌入式高性能计算系统和极致工程能力等挑战。
事实是,这些关键挑战很难凭借一家企业完成,车企苦高性能且稳定的芯片久矣。
比如高阶智能驾驶量产,需要企业具备跨三个领域的能力,算法、基础设施和工程能力。算法是L4级别公司的强项,但工程能力存在短板,芯片公司可以设计成熟的硬件,但缺乏软件开发经验,有着工程能力的Tier 1,先进算法又存在不足。
这就像是死循环,每一个环节掉链子,都很难大规模普及高阶智驾。
地平线创立之初,就是为了打破这个怪圈,在其看来,一个世界级的智能驾驶计算方案提供商,必须是世界级软件算法公司。
事实的确如此,作为擅长算法的芯片公司,地平线一直强调要“从软件中来,到软件中去”设计这个芯片,在和车企合作过程中,除了会讨论芯片和工具链怎么用,还会给车企提供非常多的、专业级的软件赋能,让算法效果和性能达到最优。
2020年,第一届Google Waymo 自动驾驶算法挑战赛上,地平线在5个奖项中总共获得4个金牌。去年6月,在加拿大温哥华举办的计算机视觉领域顶级会议CVPR上,地平线学者一作论文获CVPR最佳论文奖。
在量产方面,目前地平线提供覆盖全场景的解决方案,比如单目ADAS、行泊一体、全场景智能驾驶等,征程芯片已出货400万片,已经有50款量产车跑在路上,陪伴用户行驶里程超过百亿公里。
当然,还是需要看清现实,眼下高阶智能市场仍在快速增长,华为、小米等新新选手的到来,把城市NOA竞争程度带到新的层级。面向2024年,地平线拿出了征程6。
如果说400万片芯片前装量产上车是地平线过往的勋章,那么征程6就是三代征程量产技术的集大成。
和征程2、3、5不同,征程6并不是单颗芯片,而是一个系列,届时会提供多个版本,可以覆盖低、中、高全阶智能驾驶需求。其中征程6旗舰芯片的算力达560TOPS,专门为城区高阶智能驾驶场景而生。
作为家族内的拳头产品,征程6远不是单单提高算力这么简单。
为高阶智驾而生
城市NOA发展至今,已经基本确定了Transformer+BEV主流地位,不过Transformer模型体积惊人,动辄GB起,这就需要消耗大量的SRAM,并且需要投喂海量数据,此前针对CNN算法的芯片对Transformer的适应性并不好。
同时Transformer有些非常关键的算子,计算量不大但很复杂,比如优化时计算量只占3%,但时间可能要占10%甚至更多。
怎么才能更好的支持Transformer ?
征程6搭载的BPU®纳什架构,专为大参数Transformer而设计,拥有强大的并行浮点算力,支持线程并发的SIMT VPU,支持BF16/FP16等多种浮点数据类型,在性能和精度之间取得很好的平衡。
为了更好的供应数据,征程6还进行了全新的存储系统设计,片上包括有L0M以及中间的L1M的存储系统,和L2M存储系统,用于数据缓冲和交换。以及先进的总线架构配合高带宽的DDR,可以有效缓解内存墙的问题。
最终结果是,跑传统CNN算法,FPS表现相较主流竞品数倍提升,跑Transformer类算法FPS表现较主流竞品有十倍提升。
征程6的CPU用了14个A78AE大核,算力超过350KDMIPS,配置了TB/s级带宽总线,对图像处理能力达到5.3Gpps,在4颗异构计算单元外,还有DSP的计算单元提供额外的算力。
这在面对更复杂的城市场景决策时,可以更好的提供算力支持,同时做到更低的处理时延。
此外,征程6最大支持24路摄像头,最高分辨率可达18MP。支持车载激光雷达、4D毫米波雷达、毫米波雷达、超声波雷达等多类传感器,具有丰富的接口选择、车载领域万兆以太网等高速通信接口。
目前车企的智能驾驶方案,一般会采用8-15个高清摄像头,4D毫米波雷达也只是刚有苗头,而征程6预埋了如此多接口,也是为中长期智驾的发展做了提前量。
更关键的,上述功能都被征程6集成在了一颗芯片中。
其实现了CPU、BPU、GPU、MCU“四芯合一”,高集成度带来的优势显而易见,除了降低部署难度,提高系统性价比,还能支持全栈计算任务。
在此之前,车企为了达到算力要求,一般会采用2-4颗芯片组装拼接的方式,这种多颗SoC的策略,不仅会增加成本,也会增加软件协同的工作量。而高集成度的征程6,单颗芯片就能支持感知、预测、规划、控制、座舱感知等全栈计算任务,几乎就是为城区高阶智能驾驶量身定制的。
征程6旗舰系列,负责突破高阶城区场景,面对高速NOA以及城区行泊一体方案,也有中阶和低阶系的产品适配,这也是面向更长期的整车电子电气架构时,地平线选择全阶拓展的结果。
征程6,总有一款适合你。
生态圈初长成
对于智驾方案提供商来说,芯片交付只是开始,工程化能力是量产过程中很大的挑战,磨合不顺利、任务边界不清晰等,都会导致量产受挫。
地平线创始人余凯曾不止一次对外强调,要打造一个“开放共赢、全维利他”的开放生态战略,也始终认为,生态共赢是智能驾驶抵达终局的最优路径。
在这个前提下,地平线对待每一个合作,都会设身处地为合作伙伴着想。
以征程6系列为例,为了帮助合作伙伴降本增效,缩短智驾系统开发周期,征程6系列统一了芯片设计理念,具备同代一致、代际兼容、系统最优等特性,包括统一硬件架构、统一工具链、统一软件栈等,这大大降低开发投入,节省合作伙伴的研发时间。
与此同时,地平线还提供了丰富的软硬件产品包,比如征程 6系列会附带 Matrix6 授权包、软件底座与工具链支持、征程6 SiP 模组、量产级前视感知 SDK,大幅提升量产速度。
“我们一直都在思考,怎样把一个好的芯片变得更好用。”地平线芯片产品规划与市场总经理尹凌冰称,地平线希望让整个行业特别是软件开发者在芯片上面付出得更少,让不同层级的智驾方案都以更小的投入,更快速地落地。
凭借领先的技术和优秀的量产能力,辅之以开放利他的合作态度,地平线的朋友圈也在不断扩大。
比如和德国大陆成立合资公司“大陆芯智驾”,和中科创达也成立了一家合资公司,还有更让人熟知的,是和大众集团旗下软件公司CARIAD成立合资公司“酷睿程”。
回头再看,地平线的软件生态圈已经逐渐成形。
眼下真正的无人驾驶离我们仍然很远,行业正在回归理性,就是以高速NOA为代表的L2+级高级辅助驾驶,正在为用户创造价值。
车企也在期待更高性能的解决方案,接下来城区NOA的竞争会拳拳到肉,但地平线已经用征程6系列,为各路选手们铺好了未来的路。