地平线技术开放日：打造具备竞争力的车载智能芯片

在上周，智能驾驶计算解决方案的行业领导者地平线在深圳举办了技术开放日，地平线的联合创始人&CTO黄畅博士和地平线副总裁&软件平台产品线总裁余轶南博士分别在会议上分享了，这三年来地平线在产品技术上一些新的进展和变化，以及地平线是如何从用户的价值角度出发去做产品规划。

地平线背景

地平线成立到现在第8个年头，已取得120多个前装定点，整个征程系列芯片出货量达到280万片，也积累了100多家生态合作伙伴。

征程5芯片 获得top10中国车企定点

地平线一共是两个系列的芯片，征程系列和旭日系列。征程系列的芯片核心聚焦在自动驾驶领域，目前我们也是迭代了三代车规级智能驾驶芯片。第一颗在2019年8月正式发布的征程2，也是中国首个车规级自动驾驶芯片，到2020年9月份发布征程3芯片，在2021年7月份发布中国首款高性能大算力的专为高等级自动驾驶芯片设计的征程5，这是地平线征程的三代芯片，已经获得top10中国车企定点，像比亚迪、长城、长安、一汽、理想、广汽、东风等等。

黄畅：高性能大算力芯片的设计理念与实践

智能计算典型代表就是以神经网络为代表的智能计算，会逐渐取代逻辑计算成为车载计算的核心，你如果看传统的架构里面，其实智能计算割裂的，比如说座舱增加式，规控部分主要是逻辑计算，这种规则去完成，车内是使用传统计算芯片典型是各种各样的CPU。同时大量低估在人机交互界面上的复杂度和价值，而整个系统的安全能力不够。

机器人一定是专用的，地平线选择这样的方式就是软硬结合在一起，面向最先进算法趋势去进行联合优化设计。我们讲过去的智能计算从1.0，基于专家系统规则的方式演进到基于数据驱动为主端到端联合优化方式，这里面既有端云结合的数据，化繁为简的算法，同时也有软硬结合的计算算力，把这三方面结合在一起，才能够完成从1.0到2.0的迁移。

这里面存在很多范式级别的智能算法，并且支撑软硬体系相结合，这里面特别是要加速机器自编程和应用自适应，什么意思？就是我前面讲的，这套系统和这套系统相比人越来越难理解，CPU的架构，包括上面写的高级语言程序的设计和CPU架构，对于一般的开发者来说都是比较容易理解的，所以也可以做很多手工的优化。

在贝叶斯这条架构上，地平线已经能够高效支持Transformer，其中最典型的两个例子，一个是Swin Transformer，获得2021年计算机视觉领域最高奖叫马尔奖，不算第一个，它不算最先提出的，但事实上到目前为止仍然是效果最好的完全通过Transformer去解决图像识别、检测、分割，问题的基础架构。

DETR基本上是物体检测方面的最佳实践，是新加入征程5工具链的Transformer模型 ，利用Transformer在时序上将检测和跟踪进行融合计算。

一个高性能大算力是六边型战士，一个复杂系统通过系统级别的软硬件协同才能达到整体最优，能效比、算力、灵活性、适配性、安全认证、开发便捷性，前面都提到过，就是这样一个芯片。征程5是前面发布的，当然可以提前透露一点，我们下一代的BPU架构叫纳什，这个相对于征程5上的BPU又会有非常显著的改善，这里面包含存储架构的体系加深，而且片状存储容量的增大。同时整个计算的阵列规模，也大幅地提升，从而进一步去提升它的峰值算力。

同时引擎兼数据流动也考虑了能效和灵活性。数据排布的转换引擎也是我们大幅增强的，是为了更好地应对以Transformer为代表的这种新形态算法的对于数据的data layout进行更灵活的更高效的转换需求，这个其实还蛮重要的。搞算法的同学是知道在整个transformer里有大量的数据的这种操作，那这种操作对于整个计算架构来说有可能形成瓶颈。同时它也是我们第一次在里面加入了一个高性能的浮点加速单元，使得它算法的精度包括可验证性都得到很好的提升。此外的话在这里面还有很多新加入的看上去不是那么起眼，但是从功耗、性能，还有整个的任务分配方面去规划。

余轶南：征程5高效计算，刷新NOA体验

算力的确会带来更多的价值潜力，那这个价值潜力需要被什么东西变现呢？并不是说我今天给车上放一块几百TOPS的算力就可以了。那只是搭载了一个有这样潜力的算力平台，今天其实制约整个市场，制约我们用户体验核心的点在于软件和算法。所以我们可以看到有很多的车并不是算力越高越好，算力可能是整个行业天花板。怎么样把这个天花板变现呢？

整个这套架构还有不少持续继续优化的空间，比如计算效率、网络结构等，但是它已经是一个面向终局的架构了。

地平线从最底层的芯片，整个征程系列的芯片开始到整个OS，然后上面各种各样参考的算法包括天工开物的工具链，还有整个云端的开发平台叫艾迪。对艾迪的开发平台，这些作为我们平台的属性能够去支撑上面不同的合作伙伴，不同的客户，能够去开发他们认为他们最佳的方案。包括我们整个智能驾驶，自动驾驶方案包括车内的交互。

结语：

凭借前瞻的技术理念和强大的软、硬件技术实力，打造具备竞争力的车载智能芯片，加之其灵活开放的商业模式和以此为基的合作生态，地平线正一步步成为国产自动驾驶芯片厂商中的佼佼者。