如何最高效的處理傳感器數(shù)據(jù)是我們的設(shè)計(jì)原則

近日，地平線創(chuàng)始人兼CEO余凱在“ADAS與自動(dòng)駕駛處理器大會(huì)上”透漏，地平線自動(dòng)駕駛芯片已經(jīng)推出了樣片，并開始在這些主機(jī)廠客戶中測(cè)試樣品，將進(jìn)行車規(guī)級(jí)認(rèn)證。

9月14日，在工信部賽迪研究院支持下， “ADAS與自動(dòng)駕駛處理器大會(huì)”在廣州順利舉行。來自政府、高校、整車企業(yè)、供應(yīng)商、半導(dǎo)體企業(yè)的代表共同探討車載AI處理器和計(jì)算平臺(tái)的的開放生態(tài)和中國(guó)方案。這是國(guó)內(nèi)第一次圍繞車載AI處理器專門組織的行業(yè)會(huì)議。業(yè)內(nèi)人士評(píng)論稱中國(guó)汽車業(yè)的新摩爾定律將自從此揭開序幕。同時(shí)，大會(huì)現(xiàn)場(chǎng)還舉行了汽車電子產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（AEIA）自動(dòng)駕駛處理器專委會(huì)成立儀式。

該專委會(huì)的成立將聯(lián)合自動(dòng)駕駛領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)，包括車企、一級(jí)供應(yīng)商、傳感器企業(yè)等，配合中國(guó)汽車電子產(chǎn)業(yè)生態(tài)聯(lián)盟，組織開展基于國(guó)產(chǎn)自動(dòng)駕駛處理器的自主車載計(jì)算平臺(tái)的研發(fā)工作，充分調(diào)動(dòng)聯(lián)盟成員的參與積極性，推動(dòng)我國(guó)自動(dòng)駕駛處理器行業(yè)的發(fā)展。

智車科技作為受邀媒體，對(duì)本次活動(dòng)的發(fā)起單位地平線創(chuàng)始人兼CEO余凱博士進(jìn)行了專訪。

“軟硬結(jié)合勢(shì)必將是未來的行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)”

自動(dòng)駕駛處理器的車載計(jì)算平臺(tái)是智能網(wǎng)聯(lián)汽車的核心。地平線創(chuàng)始人兼CEO余凱稱：“我們正迎來一個(gè)屬于大計(jì)算的時(shí)代。無(wú)論是從技術(shù)難度、經(jīng)濟(jì)規(guī)模，還是戰(zhàn)略影響來看，自動(dòng)駕駛處理器都是當(dāng)前汽車電子技術(shù)的珠穆朗瑪。全球芯片行業(yè)正在迎接新摩爾定律時(shí)代，而越來越多的事實(shí)正在證實(shí)——軟硬結(jié)合勢(shì)必將是未來的行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。而憑借在嵌入式人工智能領(lǐng)域的技術(shù)核心能力，地平線正致力于在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域與包括軟件企業(yè)、電子設(shè)備企業(yè)、整車制造商等在內(nèi)的產(chǎn)業(yè)鏈上下游廠商一道共同打造合作共贏、共享繁榮的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。而此次牽頭成立汽車電子產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（AEIA）自動(dòng)駕駛處理器專委會(huì)則意在聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈上下游，共同推動(dòng)全行業(yè)車載計(jì)算平臺(tái)的應(yīng)用生態(tài)體系建設(shè)。”

地平線征程系列芯片

地平線專注于開發(fā)國(guó)產(chǎn)自動(dòng)駕駛處理器，于2017年底正式發(fā)布了基于算法創(chuàng)新與硬件設(shè)計(jì)協(xié)同優(yōu)化，自主研發(fā)的中國(guó)首款全球領(lǐng)先的高性能、低功耗、低延時(shí)的自動(dòng)駕駛處理器-征程系列處理器，并提供“算法+芯片+云”的完整解決方案。2017年底，地平線正式發(fā)布了基于算法創(chuàng)新與硬件設(shè)計(jì)協(xié)同優(yōu)化，自主研發(fā)的中國(guó)首款全球領(lǐng)先的高性能、低功耗、低延時(shí)的自動(dòng)駕駛處理器——征程系列處理器，并提供“算法+芯片+云”的完整解決方案。征程系列處理器，具備同時(shí)對(duì)行人、機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車、車道線、交通標(biāo)志牌、紅綠燈等多類目標(biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)的實(shí)時(shí)檢測(cè)與識(shí)別的處理能力，具備多傳感器融合和路徑?jīng)Q策規(guī)劃能力。而在今年的北京車展上，地平線發(fā)布了基于地平線征程2.0處理器架構(gòu)的自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)Matrix1.0，能夠?yàn)長(zhǎng)4級(jí)別自動(dòng)駕駛提供高性能的感知系統(tǒng)。

“人工智能其實(shí)是軟件來帶動(dòng)硬件架構(gòu)的發(fā)展”

目前市場(chǎng)上，主要有三類企業(yè)在汽車面向智能化的人工智能處理器領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)。一類是比較傳統(tǒng)的，像NXPI，它收購(gòu)了Freescale，另外就是 RESA和TI，他們是比較傳統(tǒng)的SOC芯片的廠商，他們目前的優(yōu)勢(shì)主要是在娛樂域，就是車載娛樂系統(tǒng)的芯片這塊，當(dāng)然他們也想往人工智能計(jì)算這塊去發(fā)展，其弱勢(shì)是于人工智能這塊的積累相對(duì)來講比較薄弱；第二類就是半導(dǎo)體行業(yè)比較強(qiáng)的企業(yè)，主要是兩家企業(yè)，一個(gè)是英偉達(dá)，另外就是Mobileye（現(xiàn)已被英特爾收購(gòu)），這兩家相對(duì)來講有更多的積累，而且典型特色是他們比另外的芯片公司更加重視軟件；第三類是像地平線，還有谷歌TPU這樣的傳統(tǒng)以純做人工智能軟件算法的去做芯片，地平線跟谷歌這一類公司更加強(qiáng)調(diào)軟件、硬件結(jié)合，甚至用軟件去定義芯片。

這種用軟件定義的芯片就像芯片領(lǐng)域的“特長(zhǎng)生”，不跟你比在Server上應(yīng)用，而是用在自動(dòng)駕駛的edge端，從自動(dòng)駕駛傳感器的應(yīng)用出發(fā)，根據(jù)處理車載傳感器的數(shù)據(jù)所使用的具體算法或軟件去設(shè)計(jì)芯片的架構(gòu)，再與硬件結(jié)合，設(shè)計(jì)出更高效、低耗的自動(dòng)駕駛芯片。

據(jù)地平線余凱博士介紹“我們最新的面向四級(jí)自動(dòng)駕駛提供的深度學(xué)習(xí)計(jì)算平臺(tái)，我們有三塊處理器搭建了這么一個(gè)深度學(xué)習(xí)的計(jì)算平臺(tái)，跟英偉達(dá)的四級(jí)自動(dòng)駕駛的計(jì)算平臺(tái)比，我們的功耗現(xiàn)在是他們的1/10，他們做到1000瓦的功耗，我們現(xiàn)在做到110瓦的功耗”。

“人工智能其實(shí)是軟件來帶動(dòng)硬件架構(gòu)的發(fā)展，未來從感知到?jīng)Q策，深度學(xué)習(xí)之后還有增強(qiáng)學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)再往后發(fā)展還有通用人工智能，這些發(fā)展本質(zhì)上是人工智能的基礎(chǔ)理論去驅(qū)動(dòng)的，首先體驗(yàn)到軟件，其次拉動(dòng)硬件的設(shè)計(jì)，怎么樣去設(shè)計(jì)硬件的架構(gòu)，使得這個(gè)軟件能夠更加高效地去計(jì)算?！?/p>

談到這三類企業(yè)的未來發(fā)展，余凱博士給出了自己的見解，“我認(rèn)為未來，第三類企業(yè)會(huì)更加有未來，因?yàn)榈谌惼髽I(yè)知道人工智能的發(fā)展趨勢(shì)，我們知道整個(gè)芯片研發(fā)的周期跟軟化軟件不一樣，它從一個(gè)芯片的設(shè)計(jì)開始到最后進(jìn)入產(chǎn)品差不多要三年時(shí)間，如果是車規(guī)級(jí)的，因?yàn)槠嚬δ馨踩攒囈?guī)級(jí)的認(rèn)證，還有整車集成的測(cè)試，通常來講要四到五年時(shí)間，這么長(zhǎng)的周期，也就意味著你在芯片開發(fā)階段就得知道五年以后車端的應(yīng)用軟件是怎么樣的，硬件公司由于缺乏對(duì)軟件趨勢(shì)的判斷，所以它們基本上就會(huì)刻舟求劍，或者在這個(gè)地方就畫一條線，基于當(dāng)前人工智能的理解，然后去設(shè)計(jì)芯片架構(gòu)。五年以后突然發(fā)現(xiàn)時(shí)過境遷，那時(shí)候最優(yōu)秀的軟件、最領(lǐng)先的人工智能的軟件實(shí)際上已經(jīng)不是那樣了，這是我認(rèn)為這三個(gè)勢(shì)力之間在博弈的時(shí)候，前面兩個(gè)從芯片公司的角度去做人工智能芯片，他們會(huì)面臨這種瓶頸?！?/p>

“如何最高效的處理傳感器數(shù)據(jù)是我們的設(shè)計(jì)原則”

在自動(dòng)駕駛技術(shù)不斷更迭的過程中，傳感器也在持續(xù)的演進(jìn)、變化，所以對(duì)計(jì)算單元的要求也在不斷發(fā)生變化。這些傳感器，就像是人的眼睛、耳朵、鼻子這些傳感器，處理器就相當(dāng)于大腦，進(jìn)來的都是數(shù)據(jù)，處理器要完成計(jì)算來分析這些傳感器的信號(hào)過來，知道前面的路況怎么樣，有什么樣的障礙物，它們?cè)谠趺醋?，然后去思考我?yīng)該怎么辦，就是從感知到?jīng)Q策的大腦過程?！拔覀€(gè)人認(rèn)為未來在20年的時(shí)間里面?zhèn)鞲衅鬟€會(huì)持續(xù)的演進(jìn)、發(fā)生變化，處理器我們的設(shè)計(jì)原則是要使得軟件在處理器的架構(gòu)上面能夠最高效的計(jì)算各種各樣傳感器，無(wú)論是激光、毫米波雷達(dá)還是攝像頭，還是超聲，還是未來新型的傳感器?！?/p>

“它的數(shù)據(jù)進(jìn)來以后，我們都能夠最高效的計(jì)算，這對(duì)于我們處理器的架構(gòu)的設(shè)計(jì)提出了要求，因?yàn)槲覀円尲軜?gòu)的設(shè)計(jì)能夠支撐豐富的軟件，這個(gè)豐富的軟件無(wú)論你什么傳感器進(jìn)來都可以分析，都可以計(jì)算，這實(shí)際上是考驗(yàn)整個(gè)軟件跟硬件設(shè)計(jì)的功力，好在地平線是注重軟硬結(jié)合，比如激光雷達(dá)，點(diǎn)云生成后，首先你要思考它的軟件計(jì)算是什么樣的一個(gè)模式，然后你再看怎么樣設(shè)計(jì)硬件架構(gòu)，能夠最高效的去支撐這樣的軟件，所以你必須對(duì)軟件有深刻的掌握?！?/p>

“已推出樣片及客戶測(cè)試，接著進(jìn)行車規(guī)級(jí)認(rèn)證”

車規(guī)級(jí)芯片是大家比較關(guān)注的點(diǎn)，主要通過車規(guī)級(jí)認(rèn)證，才能量產(chǎn)真正走向市場(chǎng)。余凱博士透漏“今年我們已經(jīng)推出了A樣片，一般車規(guī)級(jí)的芯片其實(shí)先是樣片，然后再經(jīng)過車規(guī)級(jí)認(rèn)證，再是推出車規(guī)級(jí)芯片，今年我們已經(jīng)在這些主機(jī)廠客戶中測(cè)試我們的樣品。車規(guī)級(jí)芯片是個(gè)非常復(fù)雜的過程，一是要9-12個(gè)月的車規(guī)級(jí)認(rèn)證，認(rèn)證以后，還有整車集成，我們最先突破的是四級(jí)自動(dòng)駕駛，但這個(gè)主要是在美國(guó)，主要在國(guó)外，因?yàn)橹袊?guó)的四級(jí)自動(dòng)駕駛還沒有大規(guī)模的部署，確實(shí)因?yàn)槲覀兊穆窙r比較難，所以中國(guó)的四級(jí)自動(dòng)駕駛到目前只是做了Demo，并沒有成規(guī)模，所以這個(gè)我們主要是賣給國(guó)外廠商，今年我們提供幾百臺(tái)，明年是幾千臺(tái)，逐步爬坡。這是四級(jí)自動(dòng)駕駛的情況。另外就是輔助駕駛，輔助駕駛根據(jù)中國(guó)的主機(jī)廠，把三級(jí)的自動(dòng)駕駛基本上時(shí)間點(diǎn)都是在2020年，我們?nèi)ペs他們那個(gè)時(shí)間點(diǎn)。”

經(jīng)過三年的發(fā)展，地平線自動(dòng)駕駛技術(shù)進(jìn)入到商用落地階段，地平線自動(dòng)駕駛“朋友圈”也已初具規(guī)模。截至目前，地平線已與比亞迪、長(zhǎng)安、上汽、奧迪、博世等國(guó)內(nèi)外一線OEMs和Tier1s建立了合作伙伴關(guān)系，是唯一與全球四大汽車市場(chǎng)的OEMs和Tier1s均建立了合作關(guān)系的AI科技創(chuàng)業(yè)公司。