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中国苦“芯”久矣,地平线世界级算力芯片征程5能否破解“缺芯”困局

2021-08-05 18:02
大众侃车
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作者 陈婧涵

中国苦“芯”久矣。

从2020年开始,全球处于“缺芯”困局,特别在汽车领域,“缺芯”问题更为严峻。如福特、丰田、蔚来、特斯拉等车企甚至一度相继出现阶段性减产甚至停产。目前,我国汽车行业缺芯情况仍在持续,芯片价格暴涨。据多家车企反馈,各类型芯片价格普遍上涨了5倍到20倍。尽管如此,中国90%以上的汽车芯片依赖进口,依然“一芯难求”。

7月29日,地平线召开创立6年以来最大规模的发布会。在长达2个多小时的发布会上,地平线依次发布了芯片新产品、新计算平台、新解决方案、新操作系统、新战略。这还没完,顺带手地连企业使命和企业愿景也进行了更新。对地平线来说,这可能是一场定调未来5年、10年发展方向的亮相。

第三代芯片征程5

车规级AI芯片也就是人们经常说的“车用芯片”,主要分为三类:一是负责算力的控制芯片,也就是处理器和控制器芯片,如发动机、底盘和车身控制,以及中控、辅助驾驶(ADAS)和自动驾驶系统等;二是负责功率转换的IGBT功率芯片,一般应用于电动车的电源和接口;三是传感器芯片,主要用于各种雷达、气囊、胎压监测。汽车芯片也可以分为主控芯片、功能芯片、功率芯片和传感器芯片。

目前,地平线是国内唯一实现汽车智能芯片前装量产的企业,其首款车规级AI芯片地平线征途2,实现了中国车规级AI芯片量产零的突破。随后,地平线基于自研的BPU2.0架构,针对高级别辅助驾驶场景推出新一代高效能车规级AI芯片地平线征途3。

地平线创始人兼CEO余凯曾经在多个场合多次提出,智能汽车是堪比计算机诞生级别的颠覆式创新,也是人类历史上第一个真正意义上的移动智能终端,真实具备了可称之为机器“人”的自主行为——感知、决策、路径规划和人机交互的能力。未来的智能汽车就是一台四个轮子上的超级计算机,其中最核心的器件就是汽车智能芯片,是智能汽车的数字发动机。

业内一般认为,实现L2 自动驾驶需要的计算力在10 TOPS左右,L3需要的计算力为30-60 TOPS,L4需要的计算力大于100 TOPS,L5需要的计算力至少为1000 TOPS。

纵观市场,占据市场主流的芯片有:算力30TOPS的英伟达Xavier,主要搭载在小鹏 P7、智己 L7 等车系中、算力2.5TOPS 的Mobileye Eye Q4 则搭载在蔚来车系等车型中。另外,就是特斯拉花费三年时间自研生产的 FSD 芯片,内含的两颗芯片相互独立进行数据分析与备份,每个核心在2GHz频率下拥有36TOPS的性能,所以双核共有72TOPS的性能。整个主板就有了144TOPS的性能。

征程5其单颗芯片 AI 算力高达 128TOPS,支持 16 路摄像头感知计算,毫秒级协同,支持自动驾驶所需要的多传感器融合、预测和规划控制等需求。基于征程 5 打造的域控制器平台最多支持 8 颗征程 5 芯片组合形成自动驾驶域控制器,最高算力可达 1024TOPS。

相比征程2和征程3,征程5可以说有了质的升级。更重要的是,征程5是国内首颗完全符合ISO 26262功能安全流程开发的车规级AI芯片,该芯片可满足车企高级别自动驾驶的量产需求。

据了解,未来征程5将会在下一代荣威RX5上首次搭载该芯片,此外,长城、长安、比亚迪、江汽集团、理想、哪吒汽车、岚图等车企也在发布会上表达了合作意向。

长城汽车轮值总裁孟祥军表示,非常重视与地平线的战略合作,不仅进行了战略投资,还正在围绕智能驾驶、智能座舱进行共创开发。双方基于“征程2”开发的一系列创新性座舱功能,已经在哈弗H9车型实现应用,同时也在探讨更多自动驾驶领域的合作项目。

TogetherOS:比鸿蒙更底层

要完成这生态的建设,地平线还开发了 Together OS 操作系统。据其介绍,Together OS 是兼容包括不仅仅是地平线的征程芯片,也包括我们业界主流的车载芯片,它具有轻量级的虚拟化,多域的安全隔离,开放的软件架构,高度的可扩展,它支持智能座舱,支持智能驾驶、智能网联等多场景的智能应用。它在虚拟机制上,它开放地支持业界主流的操作系统,包括 Linux、Android、斑马、UNIX、鸿蒙等等。

TogetherOS采用安全微内核进行开发,TogetherOS可覆盖自动驾驶、智能交互、智能网联、智能车控等车载应用场景。基于高度灵活性和可扩展性的OS架构,它可支持小核简单和多核复杂的应用场景。

由于采用面向下一代域集中式和中央集中式车载SoC平台设计,TogetherOS既可通过虚拟化来承载Linux、Android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。

更为关键的是,TogetherOS?采用开放式软件架构,全产业生态合作伙伴都可参与共建。

也正是因为TogetherOS的特定属性,它与热门的华为鸿蒙车载系统并不会构成竞争关系。“TogetherOS实际上更加底层,它可以支持鸿蒙,它是最底层的微内核实时操作系统,而且是开源的”李星宇表示。

罗恒也称,余凯之前就曾说过地平线愿意加入鸿蒙“在目前智能汽车的大环境下,大家没那么多好争的,而是要更快的把满足消费者体验,让越多人投入越好。”

发布会上,地平线宣布TogetherOS?首批合作伙伴包括AutoCore、斑马智行、长安汽车、长城汽车、江汽集团、上汽集团、雄狮科技。

当前,汽车产业向智能电动汽车转型的过程中,软件定义汽车已成为行业共识。

随着汽车自动化程度提升,车载传感器的数量持续增加,传统的分布式架构出现瓶颈,ECU算力不能共享。如果新增传感器和ECU,则需要部署大量通信总线,增加装配难度和车身重量,效率极低。更重要的是车内ECU来自于不同的供应商,各功能无法实现统一化编程和软件升级,无法实现整车OTA。

因此,智能汽车SoC芯片成为终极解决方案,因为它能极大简化供应链管理、提升效率。但这种中央计算机架构对算力提出了更高的要求,由此TogetherOS应运而生。

侃车说

面对当下全球缺芯潮,以及欧美国家动不动打压,我们太需要一家像地平线一样的中国品牌芯片公司。而越来越多自主车企选择与本土科技公司抱团。目前,地平线已跟多家车企合作,包括上汽智己汽车、广汽埃安AIONY、理想ONE、岚图FREE等十多款车型。其出货量已经达到40万片。

此次,随着征程5系列芯片的推出,地平线已成为唯一覆盖 L2到 L4的全场景整车智能芯片方案提供商,相当于拿到高阶自动驾驶芯片入场券,对地平线乃至中国企业来说,都将是里程碑式的突破,地平线也将迎来更广阔的发展空间。我们也期待下征途5搭载到量产车上之后的表现吧。

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