大算力自动驾驶国产芯征程 5 面世,8 家车企争夺首发

一颗征程 5,让地平线成为全球大算力智能驾驶芯片头部玩家。

· 最大 AI 算力 128TOPS(INT8 标准)· 单芯片功耗 30W;· 延迟低至 60ms;· 支持接入 16 路摄像头;· 集多传感器融合与规控于一身。

这就是地平线在 7 月 29 日晚重磅推出的车规级整车智能中央计算芯片征程 5(J5),之所以叫整车智能芯片,是因为征程 5 不但可以驱动自动驾驶,还能驱动智能座舱以及车内外交互,是一位「多面手」。

基于征程 2 和征程 3 芯片,地平线的车企合作伙伴们屡屡打造出爆款车型,长安 UNI-T、UNI-K 以及 2021 款理想 ONE 就是最典型的代表。

珠玉在前,在地平线征程 5 发布后,众多车企们抢起了首发。

目前,上汽集团、长城汽车、江汽集团、理想汽车、长安汽车、比亚迪、哪吒汽车、岚图汽车 8 家车企同时作为征程 5 芯片的首发意向合作伙伴为这颗大算力芯片站台。

在现场,地平线创始人兼 CEO 余凯也把上述车企的相关负责人都邀请上台,秀了一把顶级朋友圈。

根据地平线的规划,在今年四季度,其将完成基于征程 5 打造的城区自动驾驶实车 Demo ;2022 年 2 月,保证合作伙伴基于征程 5 的域控制器量产;2022 年第四季度,基于征程 5 芯片的整车智能解决方案将量产 SOP。

在接下来的一年多时间里,哪家主机厂的车型能够争到征程 5 的首发量产,ta 就有可能成为下一辆爆款车型。

1、征程 5:地平线迈入高算力自动驾驶芯片殿堂

征程 5 之所以这么受车企关注,最核心的还是其性能。

从单芯片算力来看,征程 5 相比于其前两代产品征程 2 和征程 3 的个位数算力实现了质的飞跃,整体提升超过25 倍

这一算力水平,完全可以和国际上的英伟达、高通、特斯拉 FSD 掰掰手腕,而且也大幅领先于 ADAS 霸主 Mobileye 的 EyeQ 系列芯片。

具体来看:

· 英伟达 Orin 的算力超过 200TOPS,功耗 45W;

· 华为 MDC 810 上内嵌的 AI 芯片为昇腾 610,其单芯片算力超 200 TOPS 级别,功耗约 60W;

· 高通基于 Snapdragon Ride 为长城做的 ICU 3.0,平台单板算力为 360 TOPS,其能效比是 5.5 TOPS/W,意味着单板功耗在 70W 左右。

· 特斯拉 FSD 具备 144TOPS 算力,功耗 72W,其单芯片算力是 72TOPS。

在内卷严重的智能驾驶芯片行业里,地平线的征程 5 的性能可以排进前三,跻身全球领先的智能驾驶计算平台行列。

仅仅看 TOPS 还不够,地平线的观点是,算力(单位: TOPS)并不反映汽车智能芯片实际性能,而每秒准确识别帧率 MAPS(单位: FPS)才是更真实的性能指标。

为了佐证这一观点,地平线拿征程 5 在国际权威的深度学习图像数据集 MS CoCo 上进行物体检测跑分,该芯片实现的每秒准确识别帧率(MAPS)高达 1283FPS,这比英伟达 Orin 的 1001FPS要高不少。

这样出色的性能,得益于地平线团队在征程 5 架构设计上的匠心。

征程 5 采用双核贝叶斯架构 BPU,这是地平线最核心的自研模块,支持 2.5D/3D AI 算法硬件原生加速。

在视觉处理上,征程 5 搭载了 2 个车用 ISP,像素填充率达1.3GP/s,支持实时处理以及 HDR(高动态范围图像)

征程 5 搭载了 8 个 ARM Cortex A55 CPU 集群,2 个视觉 P6 DSP,还有专用的 CV 加速器,可以对图像进行畸变矫正、拼接和光流处理等。

基于征程 5 芯片的开发也足够开放、灵活。它有丰富的硬件接口,可接入 16 颗摄像头,还支持其他类型传感器如激光雷达、毫米波雷达的接入。

为了方便客户基于征程 5 进行开发,地平线也推出了一套正不断完善的芯片工具链,尽量追求好用和易用。

关注功能安全、产品安全,实现车规级应用,是所有智能驾驶芯片必须过的难关。地平线征程 5 已经获得了ASIL-B ready 产品认证,而且地平线本身就获得了 ASIL-D FuSa 全流程认证

另外,征程 5 也非常注重信息安全,有完整加密引擎且支持多种加密算法。

当然,征程 5 发布不久,在真正量产上车前还要进行长时间的测试与验证工作,征程 2 和征程 3 的量产周期是 8 - 10 个月,征程 5 上车则需要一年半左右的时间。

为了加快量产节奏,吸引更多的车企和 Tier 1 合作伙伴来基于征程 5 进行域控制器的开发,地平线也推出了 Matrix 5 整车智能计算平台参考设计。

Matrix 5 用了 4 颗征程 5,AI 算力高达 512 TOPS,能够满足 ADAS、自动驾驶、智能座舱等多场景需求,支持 20 路 GMSL2 摄像头接入(800 万像素)、多路毫米波雷达、4D 成像雷达、激光雷达、超声波及麦克风阵列的接入,驱动智能驾驶和车内外的交互。

Martix 5 还可以进行性能扩展,最高算力可达 1024 TOPS,只需要多用几颗征程 5。

地平线推出 Matrix 5,并不是要涉足域控制器硬件的量产,而是先做一个大而全的参考设计,后续再根据合作伙伴的需求进行裁剪,以满足更多客户的差异化需求(ADAS 、 L2+、L4 级自动驾驶等)

发布会上,大陆集团、东软睿驰、立讯精密、江苏联成开拓宣布已经基于地平线提供的 Matrix 5 参考设计开发出了多款的域控制器产品。

地平线本次还发布了 Matrix 5 合作伙伴计划,面向合作伙伴提供多维度支持。

如 Matrix 5 技术包提前获取、产品开发及测试验证全流程技术支持、地平线软件工具使用及业务拓展帮助以及合作伙伴产品对地平线算法及软件的兼容性保证。

2、基于征程 5,地平线推进 L4 级自动驾驶量产

智能汽车是软件和硬件完美结合的产物,所以在推出征程 5 芯片的同时,地平线也推进软件系统的研发。

基于征程 5 整车智能计算平台,地平线发布了集成全场景自动驾驶、车载人机交互和车内外联动体验于一体的Horizon Matrix SuperDrive 整车智能解决方案。

这套方案相当于参考设计,车企和 Tier 1 企业可以根据实际需求来选择功能搭配。

Matrix SuperDrive 融合了 47 个传感器,能够满足高速、城区、泊车以及智能人机交互等全场景整车智能需求。

在统一芯片架构的基础上,Matrix SuperDrive 可快速打通车内外功能,能够基于车外路况和车内驾驶员状态以及车内场景感知和理解来调节驾驶策略。

通俗一点理解就是,SuperDrive 系统知道在什么情况下开得慢一点、什么情况下可以开快点,当驾驶员注意力不集中时,系统会自动接管车辆等等;

另外就是在座舱内,比如当驾驶员打电话的时候,车内音乐音量会自动调低,当识别到车内有老人、孩子,行驶会慢一些。

这些其实都是人性化的驾驶状态,让车更懂用户,更加「老司机」。

针对 L3/L4 级自动驾驶的规模落地,地平线基于征程 5 打造了一套全新升级的 Horizon Matrix FSD 系统。

从名字来看,这套系统就是对标特斯拉的 FSD。

这套系统可以支持神经网络原生直接输出俯视图,实现多摄像头端到端的融合;通过端上实时环境感知建图,实现遮挡补全,提升如弯道等复杂路况的感知能力,实现城区繁忙路况的自动驾驶。

而且,遮挡补全也可以降低系统对高精度地图的依赖,提供额外冗余。

另外,地平线的 FSD 配备了端上挖掘算法,可以自主对关键场景(Corner Case)进行挖掘,而不需要靠人工标注或者影子模式来进行比对,自动化回传有价值的数据用于算法迭代。

其实在征程 5 发布之前,基于征程 2 和征程 3,地平线已经推出了一系列自动驾驶和车载智能交互解决方案。

比如在单目前视方案上,地平线分别基于征程 2 和征程 3 推出了 Matrix Mono 2.0 和 Matrix Mono 3.0 方案。

Mono 2.0 可在低于 100 毫秒的延迟下,有效感知包括车辆、行人、车道线、红绿灯、交通标识、可行驶区域以及周边场景。2020 年已经量产落地,今年还有更多车型即将量产。

Mono 3.0 的前视摄像头升级至 800 万像素,配合高性能 ISP,可实现更远更清晰的视觉感知,以及更多物体、更高精度检测。

同时,还提供基于视觉的高精度建图定位,实现车道级的定位精度。这些算法升级使 Mono 3.0 可以处理更复杂的场景和功能,比如匝道汇入汇出、施工区避让、交通灯与车道对应等,满足中高端车型的功能升级需求。

在前装 L2+ ADAS 方案上,地平线基于征程 3 推出了Matrix Pilot,此方案针对中国路况做了专门的训练数据挑选和算法调优,可应对隧道通行、大曲率弯道通行、匝道汇入、匝道汇出、城区道路通行等中国道路场景需要。

此外,在智能座舱领域,地平线打造了基于征程系列芯片的 Horizon Halo 车载智能交互解决方案,包括了 DMS、人脸识别、语音识别等功能。

未来,在以征程 5 为基底的整车智能计算平台上,地平线这一系列算法方案都会进行不断的升级和融合,最终在更多的智能汽车上量产。

有了征程 5 这样高性能大算力的芯片硬件,再加上一系列的配套软件算法,那么对于第三方开发者,如何更好的用起来,成为地平线团队需要解决的问题。

为此,地平线在推出芯片的同时,也打造了一套 AI 开发工具:

· 全链路 AI 开发平台——Horizon OpenExplorer 天工开物· 一站式 AI 开发工具平台——艾迪

地平线天工开物可提供开放易用的 AI 芯片开发软件栈以及丰富场景算法仓库,支持合作伙伴快速高效完成 AI 产品开发与应用落地。

目前,地平线天工开物包含 AI Toolchain(芯片工具链)、Model Zoo(模型仓库)、AI Express(应用开发中间件)三大功能模块。成为开发者们趁手的利器。

3、定位 Tier 2:不做量产硬件、不做软件捆绑、不做封闭方案

余凯将征程 5 发布视为地平线创立以来最重要的节点。征程 5 被他视作「掌上明珠」,而这颗「掌上明珠」自诞生起就受到了众多车企的青睐。

首发的 8 家意向合作伙伴车企几乎代表而中国自主品牌车企和新势力车企的头部力量,地平线正在不断扩大其征程芯片的朋友圈,像极了当年黄仁勋发布自动驾驶芯片时的盛况,国产自动驾驶芯片也有了与英伟达匹敌的代表。

在征程 5 的合作之外,地平线还公布了前两代芯片的新合作项目:

· 2022 款长城哈弗 H9 上将搭载征程 2 芯片,后续还将推进征程 3 和征程 5 的上车;

· 上汽荣威将在明年的 RX5 车型中搭载征程 3 芯片,后续跟进征程 5 在上汽乘用车上的量产;

· 地平线还与上汽乘用车达成全面战略合作,围绕地平线未来的高等级自动驾驶芯片双方将成立联合团队,共同打造面向量产可落地的对标特斯拉 FSD 的下一代智驾域控制器和系统方案;

· 此外,一汽红旗的多个车型也将在明年搭载地平线的征程芯片。

在商业模式上,地平线把自己明确定位为 Tier 2,将与车企和 Tier 1 合作伙伴建立开放的软硬件生态,并表示不做量产硬件、不做软件捆绑、不做封闭方案,这与 Mobileye 这样的黑盒厂商形成了鲜明对比。

也正因为这种开放,地平线的芯片、软件以及打包方案才被诸多车企采用。

至今,基于征程系列芯片,地平线已经与超过 14 家车企签下前装量产项目的定点,前装量产项目超过 40 个,并已完成多个量产项目交付。

芯片出货量达到了 40 万片,其中征程 2 在 2020 年底出货 16 万片

目前,官宣搭载征程 2 芯片的乘用车品牌车型包括长安 UNI-T、奇瑞蚂蚁、上汽智己、长安 UNI-K、广汽 AION Y 、岚图 FREE、江淮大众思皓 QX 、广汽传祺 GS4 Plus、2021 款理想 ONE 等 9 款。

在地平线征程芯片所搭载的车型上,其在消费市场的表现都非常强劲。目前长安 UNI-T / UNI-K、理想 ONE 都可以说是爆款。

长安的 UNI 系列车型今年上半年月均销量过万,其中 UNI-K 自今年 3 月上市以来,已经连续3 个月销量接近4000 台

而理想 ONE 随着新款的推出,月销破万也近在咫尺。

凭借着征程 2 和征程 3 两颗芯片,以及在智能座舱和自动驾驶系统领域的积累,目前地平线已经与国内几乎所有自主品牌车企及旗下的新造车品牌达成了合作,另外还有国际厂商奥迪与合资车企江淮大众。

与地平线合作,成为了中国大多数车企的一致选择。

随着征程 5 芯片的发布,地平线的企业愿景也进行了全新迭代,余凯为公司订立的远大的目标是:让每一辆汽车都搭载地平线的边缘智能计算平台。

而为了实现这个目标,单靠地平线自身的力量显然不够,必须要借助合作伙伴的力量,打造智能芯片生态、智能汽车生态。

为此,地平线推出了百·千·亿合作伙伴发展计划,将发展百家协作伙伴、千家生态网络、投入亿级资金,来扶持合作伙伴成为征程系列芯片开发和应用的核心力量,借助产业的力量,推动征程芯片在智能汽车上的搭载。

未来 2-3 年,毫无疑问将是智能汽车发展繁荣的关键时期,中国已经是全球顶级的汽车智能芯片「角斗场」。地平线身处其中,希望成为整个产业的「最大公约数」。

4、One More Thing:Together OS

汽车智能化以后的大趋势将不再是部分智能化,而是整车的智能化。

与征程 5 同时,地平线发布了基于安全微内核架构的实时车载操作系统—— TogetherOS ,同时宣布将 TogetherOS 开源开放,携手智能汽车产业生态合作伙伴一起共建车载 OS 的开放生态系统。

TogetherOS 采用安全微内核进行开发,能够满足高等级自动驾驶实时性要求和功能安全要求,可覆盖自动驾驶、智能交互、智能网联、智能车控等车载全应用场景。

TogetherOS 采用面向下一代域集中式和中央集中式车载 SoC 平台设计,即可通过虚拟化来承载 Linux、Android、斑马智行 OS、QNX 以及华为鸿蒙 OS 等操作系统,满足车载各个不同功能域的操作系统需求;

又可基于高度灵活性和可扩展性的 OS 架构,来支持小核简单和多核复杂的应用场景。

另外,TogetherOS 兼容包括征程芯片在内的主流车载芯片平台,同时也兼容英伟达、高通等业界多种 SoC。

发布会现场,余凯宣布了 TogetherOS 的首批生态合作伙伴,包括:AutoCore、长安汽车、长城汽车、江汽集团、奇瑞旗下雄狮科技、斑马智行、上汽集团。

来源:第一电动网

作者:汽车之心

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