摘要:电气化时代,汽车芯片是控制汽车的大脑中枢,小到车窗升降器,大到座舱车机、辅助驾驶都需要芯片的支持。新能源时代,汽车从分布式控制架构走向集成化架构,对芯片的要求越来越高。以智驾芯片举例,国内智驾芯片已经历2-3次换代,从基础的泊车辅助功能,逐渐支持车位到车位的驾
电气化时代,汽车芯片是控制汽车的大脑中枢,小到车窗升降器,大到座舱车机、辅助驾驶都需要芯片的支持。新能源时代,汽车从分布式控制架构走向集成化架构,对芯片的要求越来越高。以智驾芯片举例,国内智驾芯片已经历2-3次换代,从基础的泊车辅助功能,逐渐支持车位到车位的驾驶辅助,算力也从几TOPS跃升至几百甚至上千TOPS。
国外芯片公司占据优势 国产芯片奋起直追
当英伟达的Drive Orin-X芯片占据中国智驾市场35%的份额,当特斯拉FSD以自研芯片构建技术护城河,中国汽车产业如何应对外国垄断?国产芯片又如何打破技术壁垒?
2025年开年,自主品牌率先将高阶智驾的门槛拉入10万元级别,掀起“智驾平权”的革命。背后是国产芯片在中低算力市场的全面崛起。
地平线公布的数据显示,在2023年标配NOA车型计算方案市场,地平线拿到35.5%的市场份额,仅次于英伟达,位居第二。
据了解,地平线(Horizon Robotics)是一家专注于边缘人工智能芯片及解决方案的高科技企业,成立于2015年,主要产品是“征程”系列智驾算力芯片。目前装车量较多的多是征程5,以及即将大量装车的征程6系列。
征程5 算力128 TOPS
地平线征程5(Journey 5,简称J5)是地平线于2021年发布的第三代车规级AI芯片,专为自动驾驶和智能座舱应用设计。
征程5采用八核Cortex-A55 CPU,主频最高2.0GHz,CPU算力约为30K DMIPS,BPU(地平线对AI加速器的另一种称呼)是地平线自研的深度学习加速器,AI算力为128TOPS(INT8),专为自动驾驶场景优化,能够高效处理感知、建模、预测与规划任务。BPU支持多核调度,可实现单帧单核和多线程多帧双核的灵活调度,提升推理效率。单芯片功耗为30W。
集成两个可编程的Vision P6 DSP模块,支持SIMD和VLIW计算架构,频率最高可达650MHz,能够提供0.67TOPS的计算能力,用于计算机视觉(CV)计算加速和神经网络计算。
内置两个高性能ISP模块,每个模块支持2x4k/8M@30fps图像处理,支持多帧曝光宽动态(HDR),能够在复杂光照条件下提供高质量图像。支持多种主流CFA(彩色滤光片阵列)格式,如RGGB、RCCC、RGBIR等。支持16路摄像头感知计算,支持激光雷达、毫米波雷达、超声波传感器等多种传感器的接入。
存储与接口方面,征程5支持64bit LPDDR4/4X内存接口,带宽达到40Gbps。包括4路2.5G MIPI CSI RX接口、2路2.5G MIPI CSI TX接口、1路PCIe Gen3 2Lane接口、2路1Gb Ethernet接口等,功能安全上征程5获得ASIL-B认证,系统达到ASIL-D安全要求。
征程5支持如 BEV(Bird's Eye View)感知方案。在理想汽车的Air版本和Pro版本都搭载了基于征程5芯片的理想AD Pro智能辅助驾驶系统,实现了L2+级辅助驾驶,支持高速NOA导航辅助驾驶功能,包括自动上下匝道、自动变道、超车等操作,但遗憾的是由于感知设备和算力的局限,征程5或无法支持城区NOA。以理想搭载的征程5芯片提供的功能来看,只能在城区道路执行LCC功能。
算力上限560TOPS 征程6系列
和征程5是单一芯片不同,征程6则成为一个系列,征程6系列主要有征程6B、征程6L、征程6E、征程6M、征程6H、征程6P,最高等级产品的算力高达560TOPS,而入门产品的算力仅为10+TOPS。与5系列相比,征程6系列升级最明显的是CPU算力。如征程5的CPU算力约30K DMIPS,而征程6P的CPU算力约为350k DMIPS。
征程6系列采用第三代纳什架构,B代表Brain,可以称为类脑处理器,第一代BPU,地平线致敬数学家伯努利,伯努利分布是最简单的离散型概率分布模型。第二代BPU,地平线致敬英国数学家贝叶斯,他推导出贝叶斯定理,贝叶斯定理是一个由结果倒推原因的概率算法,当年默默无闻,在人工智能的今天大放异彩。征程6的第三代BPU架构则致敬博弈论创始人纳什,称之为纳什架构。
博弈论主要针对智能车与智能车,智能车与非智能车之间决策交互产生的影响,目前大部分智能驾驶都是基于单车的,未考虑其他车辆对智能车决策的影响,这使得智能车有时候看起来不十分灵活,比如对向车主动让道让智能车先走,但智能车无法理解对向车的意图,还是傻傻地等对向车先走。
以征程6P为例,征程6P是地平线面向高阶智驾市场推出的,专为新一代全场景智能驾驶而生的智驾解决方案,采用四核BPU,在1/2稀疏网络下的等效AI算力为560TOPS,但未标明精度。CPU为18核心的ARM Cortex-A78AE,算力是410K DMIPS,GPU算力200G FLOPS。
为降低成本,减少软件复杂度,征程6P内部添加一个达到ASIL-D级的MCU岛,算力为10K DMIPS,内存升级为LPDDR5,带宽达205GB/s,前视感知支持最高1800万像素,图像带宽5.3Gpixel/s。征程6P最大可接入24路摄像头、激光雷达等多类传感器,可实现全场景NOA,能够满足智能驾驶中对多传感器融合的高要求。
根据地平线对其的定位,征程6P支持全场景的高阶智驾,包括城区/高速NOA、能够支持端到端VLA(视觉-语言-行为)大模型智能驾驶系统,不仅能 “看清” 交通环境,还能 “读懂” 交通元素和风险,如识别红绿灯、路口标识文字等信息并做出相应决策。(朋月)
来源:中国质量新闻