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中國(guó)智能汽車的兩大基石:電力有寧德時(shí)代,;算力嗎?我們有了地平線

2021-08-03
來源:蓋世汽車

  在智能汽車時(shí)代,,芯片和軟件的話語(yǔ)權(quán)正在不斷被強(qiáng)化,伴隨中國(guó)自主品牌的高速崛起,,他們?cè)谥悄荞{駛領(lǐng)域的布局與投入正是地平線這些芯片創(chuàng)企爆發(fā)式成長(zhǎng)的肥沃土壤,。中國(guó)智能汽車產(chǎn)業(yè)“電力有寧德時(shí)代,算力有地平線”并非臆想,,但需要冷靜看待中國(guó)的芯片安全不可能指望一家企業(yè)突圍,,我國(guó)在芯片制造領(lǐng)域的短板依然路遠(yuǎn)坑深,。

  AI芯片公司地平線在今年春天開了個(gè)媒體溝通會(huì),創(chuàng)始人余凱說:“電力和算力將是智能汽車的兩大基石,,我希望,,未來中國(guó)的智能汽車產(chǎn)業(yè)電力有寧德時(shí)代,算力有地平線,?!?/p>

  彼時(shí)寧德時(shí)代已是世界第一大動(dòng)力電池供應(yīng)商,而地平線雖然已引起業(yè)內(nèi)關(guān)注,,但除了長(zhǎng)安汽車UNI-T,,尚不方便透露其合作量產(chǎn)的車型。

  昨天寧德時(shí)代對(duì)外發(fā)布了最新研發(fā)的納離子電池,,電芯單體能量密度高達(dá)160Wh/kg,;常溫下充電15分鐘,電量可達(dá)80%以上,;這是寧德時(shí)代在動(dòng)力電池領(lǐng)域里程碑式的進(jìn)步,。

  巧合的是同一天在上海,地平線發(fā)布了面向全場(chǎng)景整車智能的中央計(jì)算芯片征程5,,其單顆芯片AI算力高達(dá)128TOPS,,支持16路攝像頭感知計(jì)算,,毫秒級(jí)協(xié)同,,支持自動(dòng)駕駛所需要的多傳感器融合、預(yù)測(cè)和規(guī)劃控制等需求,。

  最多支持8顆征程5芯片組合形成自動(dòng)駕駛域控制器,,最高算力可達(dá)1024TOPS。

  對(duì)于自動(dòng)駕駛而言,,在保持高精度物體檢測(cè)的前提下,,計(jì)算幀率每秒1283幀,成為目前所有亮相芯片最強(qiáng)的計(jì)算性能,。

  現(xiàn)今市場(chǎng)上已經(jīng)推出的大算力車規(guī)級(jí)智能駕駛芯片主要有特斯拉 FSD,、英偉達(dá) Orin和Mobileye Eye Q4等。

  其中經(jīng)常被拿來對(duì)比的是特斯拉自研的FSD雙核芯片,,其單芯片算力可達(dá)72TOPS,。

  不過真正的算力之王是采用更高工藝7nm制程的英偉達(dá)Orin芯片,其單芯片算力高達(dá)254TOPS,。

  所以如果客觀看待余凱所說:“它的性能將超越特斯拉的FSD芯片,。”單純對(duì)比幾方公布的數(shù)據(jù),,余凱并沒有夸大,。

  征程5當(dāng)前宣稱的算力水平,已經(jīng)可以支持L4級(jí)自動(dòng)駕駛。

  主機(jī)廠最捧場(chǎng)的芯片發(fā)布會(huì)

  在發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng),,地平線宣布與上汽集團(tuán),、長(zhǎng)城汽車、江汽集團(tuán),、長(zhǎng)安汽車,、比亞迪、哪吒汽車,、嵐圖汽車眾多汽車廠商達(dá)成征程5芯片首發(fā)量產(chǎn)合作意向,,并與理想汽車達(dá)成基于征程5的預(yù)研合作,與大陸集團(tuán)成立合資公司,。

  地平線作為一家成立剛剛6年的新創(chuàng)企業(yè),,召喚了中國(guó)自主品牌近三分之二的領(lǐng)軍人物直接為其站臺(tái)。

  而他背后,,寧德時(shí)代,、長(zhǎng)城、上汽,、廣汽都是它的股東,。

  截至目前,地平線芯片出貨量已經(jīng)達(dá)到40萬(wàn)片,,擁有40多個(gè)前裝量產(chǎn)項(xiàng)目,,同時(shí),超過13款車型宣布采用了地平線的芯片,。

  此外,,上汽榮威宣布將在明年的RX5車型中搭載征程3芯片,一汽紅旗的多個(gè)車型將在明年采用地平線的芯片,。

  進(jìn)入2021年,,地平線有如抱著火箭一般飛速生長(zhǎng),成為中國(guó)主機(jī)廠爭(zhēng)相擁抱的紅人,。

  中國(guó)智能汽車產(chǎn)業(yè)“電力有寧德時(shí)代,,算力有地平線”的念想有了成真的征兆。

  不過一味追求算力并不能解決智能汽車最核心的智聯(lián)交互和智能駕駛問題,。

  它需要平衡成本與安全,,更需要低延時(shí),低功耗和高可靠性,。

  在核心架構(gòu)上,,這也是地平線的核心技術(shù),征程5的CPU部分采用8核心ARM Cortex A55,,AI運(yùn)算單元采用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的雙核心BPU(Brain Processor Unit)第三代架構(gòu)貝葉斯架構(gòu),。

  這一架構(gòu)采用大規(guī)模的異構(gòu)進(jìn)程計(jì)算,,針對(duì)場(chǎng)景配比最佳的計(jì)算模式,從而大大降低計(jì)算的功耗和延遲,,并提升計(jì)算效率,。

  征程5芯片還有2個(gè)ISP核心、計(jì)算機(jī)視覺引擎,、2個(gè)DSP核心,、視頻編碼解碼單元。

  在保障穩(wěn)定運(yùn)行方面,,征程5采用了安全島設(shè)計(jì),。

  在安全認(rèn)證方面,取得了ASIL-B級(jí)別功能安全產(chǎn)品認(rèn)證,,同時(shí)基于征程5的系統(tǒng)達(dá)到ASIL-D級(jí)別安全要求和AEC-Q100 Grade 2級(jí)別認(rèn)證,。

  在信息安全方面,征程5擁有完整的加密引擎,,支持多種加密算法,,包括國(guó)密算法。

  在接口方面,,支持4x4 MIPI共16路攝像頭輸入,,2個(gè)千兆以太網(wǎng)接口、4個(gè)CAN-FD,,用于雷達(dá)系統(tǒng)集成,,以及2個(gè)PCIe 3.0 用于車載計(jì)算平臺(tái)。

  在延遲方面,,通過8兆攝像頭采集超高圖像的輸入,,完全感知結(jié)果的輸出,,征程5僅有60毫秒的延遲,,相比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手150毫秒以上的延遲是維度上的提升。

  而只有30W的低功耗對(duì)于系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要,。

  以上這些硬核指標(biāo),,都讓征程5成一款為高等級(jí)自動(dòng)駕駛(L3、L4)而生的芯片,。

  覆蓋L2到L4級(jí)別的智能駕駛完整解決方案

  不過在今天的智能駕駛領(lǐng)域,,一款好的芯片還需要解決三大問題:算力浪費(fèi)、生態(tài)缺失和數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn),。

  為此地平線發(fā)布了一系列圍繞征程5打造的產(chǎn)品:

  以征程5為基礎(chǔ)的高性能大算力整車智能計(jì)算平臺(tái)MATRIX 5中央計(jì)算平臺(tái),、

  集成全場(chǎng)景自動(dòng)駕駛和車內(nèi)外聯(lián)動(dòng)體驗(yàn)于一體的Horizon Matrix SuperDrive整車智能解決方案,

  開源安全實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)TogetherOS,、

  以及針對(duì)智能汽車產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作伙伴的生態(tài)合作理念,。

  從芯片到整車智能解決方案再到智能汽車操作系統(tǒng),,從硬到軟,從產(chǎn)品到服務(wù),,地平線在智能汽車領(lǐng)域的布局,,隱隱間感覺華為在智能汽車領(lǐng)域最有份量的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手已經(jīng)出現(xiàn)。

  Horizon Matrix SuperDrive整車智能解決方案之于Huawei inside,;開源安全實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)TogetherOS之于鴻蒙車機(jī)系統(tǒng),。

  布局何其的相似。

  這不由讓人期待阿波羅,、華為,、地平線上演一幕智能汽車時(shí)代的三國(guó)殺。

  再回到地平線的具體產(chǎn)品,,我們?nèi)绾卧u(píng)價(jià)征程5的發(fā)布讓地平線具備了提供從L2到L4級(jí)別智能駕駛能力的完整解決方案呢,?

  在今年上海車展期間,地平線發(fā)布了三套智能駕駛解決方案:

  Horizon Matrix Mono輔助駕駛解決方案,、

  Horizon Matrix Pilot領(lǐng)航駕駛解決方案,、

  Horizon Matrix FSD全自動(dòng)駕駛解決方案,

  以及針對(duì)智能座艙的Horizon Halo 車載智能交互解決方案,。

  Horizon Matrix Mono輔助駕駛解決方案是以征程2芯片為核心,,Horizon Matrix Pilot領(lǐng)航駕駛解決方案則是以征程3芯片為核心,Horizon Matrix FSD全自動(dòng)駕駛解決方案則是建構(gòu)在剛剛發(fā)布的征程5芯片之上,。

  這三套方案正好覆蓋L2到L4級(jí)別智能駕駛能力,,它實(shí)際上解決了算力浪費(fèi)問題,通過不同的組合搭建不同配置,、不同價(jià)位的車型,。

  智駕君今年在上海車展期間體驗(yàn)了以征程3芯片為核心的Horizon Matrix Pilot領(lǐng)航駕駛解決方案,它面向10萬(wàn)元級(jí)別的自主品牌可以實(shí)現(xiàn)接近L3級(jí)的自動(dòng)駕駛功能,。

  事實(shí)上它對(duì)于智能駕駛在大眾消費(fèi)者層面認(rèn)識(shí),、接受自動(dòng)駕駛意義深遠(yuǎn)。

  這一解決方案目前正在眾多車型中測(cè)試,,其量產(chǎn)車型今年即有望正式上市,。

  智駕君在上海車展期間親身體驗(yàn)了這一系統(tǒng),在沒有配備激光雷達(dá)的情況下,,基于攝像頭的識(shí)別感知能力,,可以在高速公路實(shí)現(xiàn)正常并線、匝道并線,、變道超車,、領(lǐng)航輔助等功能。

  讓智駕君頗為驚訝的是其在出高速擁擠的路段,,在自動(dòng)駕駛狀態(tài)下居然做到了安全加塞并線,。

  這一方案意味著,,中國(guó)銷售量最大的中端和經(jīng)濟(jì)型車市場(chǎng)有望在今明兩年擁有多場(chǎng)景應(yīng)用的L2級(jí)自動(dòng)駕駛能力。

  它事實(shí)上也回答了15萬(wàn)元以下能不能打造智能汽車的爭(zhēng)論,。

  這對(duì)于中國(guó)智能汽車的普及和推廣以及基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)意義深遠(yuǎn),。

  而基于征程5的高算力、高功能安全等級(jí),,以及匹配的高性能感知算法和完善的開發(fā)驗(yàn)證工具,,地平線打造的Horizon Matrix FSD全自動(dòng)駕駛解決方案可支持12路攝像頭方案,可選用激光雷達(dá),,實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)無(wú)接管自動(dòng)駕駛,、城區(qū)泊車和自動(dòng)喚車,全場(chǎng)景覆蓋的自動(dòng)駕駛,。

  這一方案在征程5的發(fā)布會(huì)上進(jìn)一步融入了座艙智能交互和車內(nèi)外聯(lián)動(dòng)的整車智能,,更名為Horizon Matrix SuperDrive全場(chǎng)景整車智能解決方案。

  它以征程5為核心,,融合了47個(gè)傳感器,,可互為補(bǔ)充,能夠滿足高速,、城區(qū),、泊車以及智能人機(jī)交互等全場(chǎng)景整車智能需求。Horizon Matrix SuperDrive可打通車內(nèi)外功能,,基于車外路況和車內(nèi)駕駛員狀態(tài)融合判斷主動(dòng)介入,;或基于車內(nèi)場(chǎng)景感知和理解動(dòng)態(tài)調(diào)整駕駛策略,從而建立人機(jī)互信的人車共駕體驗(yàn),。

  目前基于征程5的視覺感知算法原型也已成功打通,,完成了多攝像頭的感知、端到端模型的部署,,從系統(tǒng)角度實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)標(biāo)注學(xué)習(xí)到模型訓(xùn)練以及部署的迭代,,為L(zhǎng)3/L4級(jí)別自動(dòng)駕駛解決方案的落地打開了量產(chǎn)落地之門。

  當(dāng)然它也是一款可以針對(duì)不同場(chǎng)景的需求和落地車型的定位與價(jià)位進(jìn)行不同配置和應(yīng)用的方案,。

  今年年底Horizon Matrix SuperDrive將能實(shí)現(xiàn)城區(qū)L4級(jí)復(fù)雜自動(dòng)駕駛的DEMO車演示,。明年四季度,,Horizon Matrix SuperDrive會(huì)進(jìn)入SOP量產(chǎn)階段,。

  這一解決方案的核心是以征程5芯片為基礎(chǔ)的高性能大算力整車智計(jì)算平臺(tái)Matrix 5,它為多種整車智能應(yīng)用場(chǎng)景提供算力,、算法,、開發(fā)效率的協(xié)同支持,實(shí)現(xiàn)效能最大化,。

  Matrix 5 單板4顆征程5,,算力512 TOPS,,雙板聯(lián)合1024TOPS AI算力,能夠滿足ADAS,、高等級(jí)自動(dòng)駕駛,、智能座艙等多場(chǎng)景需求,并且擁有豐富的接口,;包括48路攝像頭輸入通路,,最高可支持多路800萬(wàn)像素、多路毫米波雷達(dá),、4D成像雷達(dá),、激光雷達(dá)、超聲波及麥克風(fēng)陣列的接入,,使車內(nèi)外能夠?qū)崿F(xiàn)全方位,、多模態(tài)感知。

  Matrix 5在前視感知,、360°視覺感知,、全自動(dòng)駕駛、多類傳感器融合,、定位決策規(guī)劃,、多模感知等方面創(chuàng)造更多智能化可能,助力前視輔助駕駛,、領(lǐng)航輔助駕駛,、限定場(chǎng)景自動(dòng)駕駛、智能座艙等應(yīng)用場(chǎng)景的智能化與個(gè)性化開發(fā),。

  基于這一平臺(tái),,四家Tier 1像大陸集團(tuán)、東軟睿馳,、立訊集團(tuán),、聯(lián)成開拓同一時(shí)間對(duì)外宣布推出了基于Matrix 5平臺(tái)多形態(tài)的域控制器。

  定位Tier 2與打造智能汽車時(shí)代Wintel的野望

  在介紹完征程5和圍繞它打造的Matrix 5平臺(tái)之后,,我們有必要重點(diǎn)介紹一下此次余凱發(fā)布的基于安全微內(nèi)核架構(gòu)的開源實(shí)時(shí)車載操作系統(tǒng)——TogetherOS,。

  它基于基于開源微內(nèi)核seL4開發(fā),是一款既可向上兼容,,也可向下兼容的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),。

  TogetherOS能夠滿足高等級(jí)自動(dòng)駕駛實(shí)時(shí)性要求和功能安全要求,可覆蓋自動(dòng)駕駛,、智能交互,、智能網(wǎng)聯(lián)、智能車控等車載應(yīng)用場(chǎng)景,。

  它的強(qiáng)大在于,,不僅適配征程芯片,,也適配英偉達(dá)、高通等業(yè)界多種SoC,。

  同時(shí)兼容Linux,、安卓、斑馬,、QNX以及鴻蒙等多種操作系統(tǒng),。

  在這一系統(tǒng)內(nèi)它同時(shí)融合了可大幅降低開發(fā)門檻的AI開發(fā)工具鏈——Horizon OpenExplorer天工開物全鏈路AI開發(fā)平臺(tái),以及完整沉淀智能汽車AI軟件研發(fā)Knowhow的AI開發(fā)工具平臺(tái)——地平線艾迪,。

  它支持汽車客戶與合作伙伴AI軟件產(chǎn)品的個(gè)性化開發(fā)與量產(chǎn),,也支持實(shí)現(xiàn)軟件迭代流程的自動(dòng)化。

  在余凱宣布的TogetherOS首批生態(tài)合作伙伴中有AutoCore,、長(zhǎng)安汽車,、長(zhǎng)城汽車、江汽集團(tuán),、雄獅科技,、斑馬智行、上汽集團(tuán),。

  它解決了芯片的生態(tài)問題,。

  在PC時(shí)代,微軟和英特爾建立的Wintel聯(lián)盟是一個(gè)超越國(guó)界的帝國(guó),。它不僅將比爾·蓋茨推上世界首富,,也壟斷了PC時(shí)代的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

  而征程芯片+TogetherOS會(huì)成為智能汽車時(shí)代的Wintel嗎,?

  相信現(xiàn)在相信這一判斷的人并不多,,汽車產(chǎn)業(yè)太龐大,競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手也大多,,以今天地平線的體量而言尚無(wú)法支撐這樣的夢(mèng)想,。

  但以地平線6年來的發(fā)展到今天被主機(jī)廠環(huán)繞,其成長(zhǎng)速度,,令人驚嘆,。

  這種過快的成長(zhǎng)速度,事實(shí)上也讓余凱和他創(chuàng)辦的地平線有種如履薄冰之感,。對(duì)于提供芯片和操作系統(tǒng)的供應(yīng)商,,在智能汽車時(shí)代絕對(duì)是妥妥的Tier1角色。但顯然地平線也怕驚動(dòng)主機(jī)廠的靈魂與軀殼之辯,。

  明明做著Tier1的活,,地平線卻在這個(gè)夏天高喊始終定位為Tier2。做Tier1曾是余凱和地平線的夢(mèng)想,,但逐漸在智能駕駛芯片市場(chǎng)占據(jù)一席之地后,,地平線聰明地開始以Tier 2的形式尋求建立更廣泛的聯(lián)盟。

  余凱在發(fā)布會(huì)中向眾多合作伙伴承諾:“地平線將始終定位Tier 2,,不做量產(chǎn)硬件,、不做軟件捆綁、不做封閉打包方案,?!?/p>

  這背后與華為在汽車業(yè)的處境有相似之處。

  其圍繞征程5芯片打造的整車智能方案,,事實(shí)上可以以Tier1的形式直接賣給主機(jī)廠,。但無(wú)疑這也意味著地平線直接在市場(chǎng)上諸多提供一體化解決方案的企業(yè)宣示競(jìng)爭(zhēng)。

  在當(dāng)前自動(dòng)駕駛能力的構(gòu)造中,,主要有三種類型:

  其一由主機(jī)廠主動(dòng)購(gòu)買芯片進(jìn)行算法研究,;

  其二是由科技公司和零部件企業(yè)聯(lián)合提供整套自動(dòng)駕駛技術(shù);

  第三種則是由零部件企業(yè)單獨(dú)直接提供算法和芯片,。

  自動(dòng)駕駛技術(shù)需要大量的數(shù)據(jù)積累和軟件算法已是常識(shí),,但當(dāng)前多數(shù)汽車品牌不具備自研的實(shí)力和體量,因此軟硬件打包的自動(dòng)駕駛解決方案目前在市場(chǎng)上廣受歡迎,。

  但地平線的聰明之處在于,,地平線主動(dòng)將芯片+工具鏈開放給主機(jī)廠,幫助他們做算法研發(fā),。

  而另一個(gè)趨勢(shì)是在智能汽車時(shí)代,,芯片和軟件的話語(yǔ)權(quán)正在不斷被強(qiáng)化,如同華為也很難將其定位為Tier1還是Tier 2,,于是華為干脆跳出這種傳統(tǒng)定位,,稱自己為智能汽車賦能者。

  所以地平線的Tier 2定位是一種對(duì)傳統(tǒng)格局的安撫與有意藏鋒,。

  行文至此,,再回到開頭那個(gè)問題,地平線會(huì)成為像寧德時(shí)代一樣具有世界影響力的智能電動(dòng)汽車的企業(yè)嗎,?

  機(jī)會(huì)當(dāng)然是存在的,,鑒于中國(guó)自主品牌的高速崛起,他們?cè)谥悄荞{駛領(lǐng)域的布局與投入正是地平線爆發(fā)式成長(zhǎng)的肥沃大地,。

  在征程 5發(fā)布之后,,性能更為強(qiáng)勁的汽車智能芯片征程 6(Journey 6)也已在路上,它采用車規(guī)級(jí) 7nm 工藝,,人工智能算力超過 512 TOPS ,。

  從這個(gè)角度而言,“電力有寧德時(shí)代,算力有地平線”并不是虛妄的臆想,,而是中國(guó)汽車工業(yè)的現(xiàn)實(shí)需求,。

  中國(guó)的車載芯片供應(yīng)安全依然是短板

  但是在地平線這樣的高光時(shí)刻,智駕君仍要不合時(shí)宜的潑一點(diǎn)冷水,,中國(guó)的芯片安全不可能指望一家企業(yè)突圍,。

  需要指出的是,地平線在算力層面呈現(xiàn)出了讓人激動(dòng)的產(chǎn)品,,在智能駕駛領(lǐng)域已是中國(guó)本土市場(chǎng)最為耀眼的一只獨(dú)角獸,,但是它與眾多新創(chuàng)芯片公司一樣,屬于芯片設(shè)計(jì)公司,,它的生產(chǎn)制造依然要依賴臺(tái)積電,。

  連日來,在車載芯片領(lǐng)域,,超星未來,、芯馳科技、黑芝麻智能等創(chuàng)立不到五年的公司都宣布了最新的芯片流片,,不少喊出了比肩英偉達(dá)的口號(hào),。

  但是他們與地平線一樣,都屬于芯片設(shè)計(jì)公司,,都受制于臺(tái)積電的產(chǎn)能限制,。

  正如華為創(chuàng)立的海思一樣,中國(guó)在芯片設(shè)計(jì)層面已經(jīng)追平世界一流,,但就整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈而言,,特別是在生產(chǎn)制造方面尚有短板,即便是被寄予厚望的中芯國(guó)際尚不能承擔(dān)此任,。

  這個(gè)短板同樣制約著我國(guó)智能汽車芯片供應(yīng)的穩(wěn)定與安全,。

  來源:蓋世汽車




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