处理器征程2.0架构的自动驾驶芯片

日前，嵌入式人工智能公司的地平线(Horizon RoboTIcs)推出新一代自动驾驶芯片，该芯片为处理器征程2.0架构，以及基于征程2.0处理器架构的高级别自动驾驶计算平台Matrix1.0，面向L3/L4的自动驾驶解决方案。

5月10日，地平线创始人兼CEO余凯告诉经济观察网，目前新一代自动驾驶处理器征程2.0正在研发中，而未来在软硬件的进一步协同优化后，征程2.0处理器将可实现更强大的自动驾驶性能。余凯表示，“我们正在开发基于自己芯片的ADAS产品，目前已经与国内外客户在合作导入我们的产品。”据记者了解，地平线ADAS产品星云即将实现量产，该产品支持L2级别ADAS功能。

地平线机器人计划在未来2年内将所开发的芯片部署到数千万台智能摄影机中，由于技术开发和部署脚步迅速，此前顺利筹得超1亿美元的A+轮创投资金，投资者包括红杉资本、中国建银、嘉实基金管理和英特尔(Intel)。

中金公司分析员张景松指出，目前，国内众多公司投入了自动驾驶方案的研发，而坚持做软硬一体化的公司则比较稀缺。地平线新产品的发布标志着国产自动驾驶解决方案在软硬件一体化上实现突破，继续看好自动驾驶技术的加速落地和国内公司的市场机会。

美国商务部制裁中兴通讯的事件给中国芯片行业敲响了警钟，不仅地平线，芯片国产化进程受到资本市场和政策双重影响得以提速。上周二(5月8日)，中科曙光(603019.sh)副总、董秘聂华表示，公司2017年正式发布了“数据中国智能计划”，在多个人工智能领域进行了研发部署。公司在AI专用芯片领域和寒武纪、Nvidia等厂商深度合作;在AI算法领域与商汤、科大讯飞、中科院计算所等企业和研究所深度合作;和相关上下游软硬件厂商联合发布、优化了多款AI专用服务器等等。而寒武纪与阿里亦分别以推出处理器与收购中天微系统公司扰动市场。

采用自主研发BPU架构

近日，市场研究顾问公司Compass Intelligence研究结果显示，在全球前15大人工智能(AI)芯片企业排名表“A_List”中，前三名依序为英伟达、英特尔以及恩智浦，苹果排名第8名、三星第11名;而成中国大陆地区芯片厂商中，华为第12名，寒武纪和地平线分别排第22、24位。

地平线CEO余凯告诉经济观察网，从15年开始，公司专注于高性能的人工智能专用处理器的开发。在17年年底地平线推出了第一代的人工智能处理器。

“以英伟达的GPU为代表的人工智能处理器起步时间要早很多，在产业化方面更加成熟，生态系统构架更加完善，比如CUDA和TensorFlow开发者生态，使得下游产业在应用方面较为容易。”余凯表示。

他表示，目前在云端的智能，已经有很多完善强大的解决方案，各大巨头也在投入，但是如果要真正让人工智能技术大规模落地，还必须让设备本身具备强大的智能能力，这就必须做嵌入式的人工智能开发，关注边缘计算。

本次推出Matrix1.0，内置地平线征程2.0处理器架构，最大化嵌入式AI计算性能，是面向L3/L4的自动驾驶解决方案，可满足自动驾驶场景下高性能和低功耗的需求。

中金公司分析员张景松在研报中指出，自动驾驶、智能摄像头等场景对终端的计算能力和可靠性的要求非常高，因此基于高性能计算平台开发算法或以ASIC芯片匹配算法成为最有效的方式。而从已披露的芯片技术参数上来看，地平线“征程”处于MobileyeEyeQ3和EyeQ4之间，但功耗优势明显。目前，国内车厂的量产车型正在由L0向L1/L2发展，对于地平线“征程”来说，市场空间和时间点都非常合适。

所谓L3/L4的级别，是指此前国际汽车工程师协会制定的SAE InternaTIonal分类标准将无人驾驶分为L0-L5六个阶段，其中L4和L5级别都属于无人驾驶。而它们之间的区别在于L4是部分工况下的无人驾驶，L5是全部工况下的无人驾驶。而L0是指“预警，只是FCW、LDW，这些简单的防撞预警或者车道偏离预警，或者防撞行人的预警。”

不过，在智能系统正式接管人类操控前，还要经过大量路试和调整，即到达L5级别。对于Matrix计算平台应对外部环境的耐久度，如面对温度、湿度、震动等因素时的运行能力，也是对研发团队的挑战。

据介绍，在高性能图像感知方面，Matrix1.0基于稀疏和定点神经网络，可每秒处理720P视频30帧，并支持4路视频的同时输入和实时处理;实现20种不同类型物体的像素级语义分割，能够精准识别每一个像素点的类别;同时还可实现三维的车辆检测，识别场景中的深度信息，进行距离的识别和判断;此外，Matrix1.0还能进行行人骨骼识别，判断行人朝向，从而进行行人运动轨迹预测。

由于Matrix1.0可支持20类不同物体的像素级语义分割，因此能够让汽车更好地理解复杂场景，特别是可以应对高度遮挡、快速响应场景下的无人驾驶挑战。“比如当行人或者车辆被路边的树木或者其他物体遮挡时，通过像素级的识别，即使只检测到一部分，也能实现正确识别，从而做出响应。”余凯表示。

2018年CES，地平线展出了基于第二代伯努利计算构架的视觉芯片原型，该原型基于FPGA实现，利用高效的深度神经网络，支持像素级的语义分割与目标识别。

余凯告诉记者，今年年底会推出基于该架构的ASIC芯片。

ADAS星云量产在即

“我们定位自己为系统级的供应商。基于我们面向智能驾驶的征程处理器和面向智能摄像头的旭日处理器，提供‘算法+芯片+云’的完整解决方案。”余凯表示。

总体来看，地平线与车厂的合作将从软件层面开始，再逐渐深入到软硬件一体，可以提供IP、处理器和整体解决方案等不同层次的产品。依托地平线自主研发的工具链，开发者也可以基于Matrix平台部署神经网络模型，实现开发、验证、优化和部署。

而在业务模式上，地平线采取开放态度。“可以提供不同层次的解决方案，既可以提供一站式的完整方案，也可以提供芯片和工具链，让合作伙伴基于我们的芯片做应用开发。”

去年12月，地平线发布了新一代自动驾驶芯片“征程”和基于征程处理器的ADAS解决方案，同时公司还发布了“旭日”处理器应用于智能摄像头，并推出智能城市解决方案和智能商业解决方案。

此外记者获悉，征程1.0面向智能驾驶的ADAS产品——地平线星云也即将量产上市。

ADAS(Advanced Driver Assistance Systems)，也就是先进驾驶辅助系统。ADAS由多达9个，包括盲点侦测系统、支持型停车辅助系统、后方碰撞警示系统、偏离车道警示系统、缓解撞击煞车系统、适路性车灯系统、夜视系统、主动车距控制巡航系统、碰撞预防系统、停车辅助系统，甚至更多功能的系统组成，每个系统主要包含3个程序。

Mobileye则运用单摄像头附带传感器和特有算法，将物体探测任务在单一硬件平台上执行，使安装大为简化。

而据了解即将量产的地平线星云，支持L2级别ADAS功能。能够同时对行人、机动车、非机动车、车道线、交通标志牌、红绿灯等多类目标进行精准的实时监测与识别，可满足车载设备严苛的环境要求，以及复杂环境下的视觉感知需求。

据余凯透露，地平线正在和博世等国内外的顶级TIer1，以及长安汽车等知名OEM厂商合作，也是目前中国唯一在全球四大汽车市场(美国、德国、日本和中国)都同顶级汽车TIer1s和OEMs建立合作关系的智能驾驶创业公司。

不仅地平线进行人工智能专用处理器开发，中兴事件使得芯片国产化这一命题得到政府与资本市场双重重视。国金证券认为，中美贸易摩擦背后是科技和战略主导权之争，此次中兴事件并非独立事件，美国主要目标是狙击中国在高端制造领域的拓展，不排除其他科技公司后面有受到类似限制的可能。

政府工作报告中明确提出2018年要推动集成电路产业的发展。而国家集成电路产业投资基金(大基金)二期的成立工作也正在进行，并将再次投资处理器设计、芯片制造、封装测试等广泛的半导体市场。

据了解，近日国内国产芯片领域动作频频，除地平线公司外，“寒武纪”日前发布新一代智能处理器IP产品，阿里巴巴亦全资收购中国大陆唯一的自主嵌入式 CPU IP Core 中天微系统有限公司。