地平线的「新征程」与自主品牌汽车的「新机遇」

驾驶哥

2021年8月6日 09:35

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「今天这场发布会，是地平线成立 6 年以来最重要的一场发布会。」

这是 7 月 29 日，地平线创始人兼 CEO 余凯博士，在地平线高性能大算力整车智能计算平台暨战略发布会上开头说的一句话，这句话也为此次发布会定下了基调，就是「重要」。

为什么是「重要」？主要有几点：

地平线推出了性能可以排进全球前三，车规级的 ADAS 专用量产芯片征程 5；
地平线第一次推出了高性能整车级自动驾驶计算平台；
地平线发布了基于安全微内核架构的实时车载操作系统—— Together OS；
地平线将赋能车企打造 Ta 的爆款车型。

接下来，我将围绕这几点来展开聊聊。

地平线的「新征程」与自主品牌汽车的「新机遇」的图2

6 年潜卧，地平线从幕后到台前

在 7 月 29 日的发布会中，地平线发布的信息量巨大，也值得我们展开聊，但在此之前，了解地平线这家公司是很有必要的。

地平线成立于 2015 年，是由前百度 IDL 常务副院长余凯博士创立，定位于边缘人工智能芯片科技公司。当时余凯博士给地平线的目标是：「我要做的，是机器人时代的 Intel」。

而 ADAS 专用 AI 芯片，是地平线切入这个市场的重中之重。

在当时，地平线选择 AI 芯片这个赛道是需要勇气的，芯片行业技术壁垒极高，研发投入大、研发周期长是共识。仅这还是面向所有芯片企业的，而如果这个公司是中国公司，则还要加上「海外的技术专利封锁、人才短缺、巨头的直接竞争」。

因此，用夹缝中求生存来形容中国初创型 AI 芯片公司一点都不为过。而地平线的初创期更为艰难，因为 Ta 选择了智能驾驶芯片作为主赛道。

为什么智能驾驶芯片会更难？

因为在以上所有困难的前提之下，还要加上「车规级」这个标准，这一下将难度有提升了一个量级，那地平线依然坚持这个方向的原因主要有四点：

智能汽车的发展带来的机会窗口；
产业市场规模足够大；
中国汽车产业里需要有完全自主研发的智能驾驶芯片；
地平线对技术的认知足够专业。

对于高科技初创公司来说，影响最深的并不是起初的外部因素，而是内部。主要体现在技术层面，2015 年成立以后，地平线并没有高调在市场上展现自己，Ta 的选择是深耕技术。

2017 年 6 月，地平线第一代芯片成功流片，成为全球首个在台积电流片的 AI 芯片公司。

2017 年 12 月，地平线正式发布面向智能驾驶和面向 AloT 的，中国首款边缘 AI 芯片征程和旭日。

到了 2019 年 8 月，地平线就已经宣布量产了中国首款车规级人工智能芯片征程 2，同时获得了多个车企的前装定点。

也就是说，地平线仅用了 4 年的时间就完成了从研发到车企定点，这则是对地平线技术最大的认可，因为地平线除了满足车规级（性能、功耗、稳定性等）的国家标准，还要满足远高于国家标准的车企内部测试标准，而且车企对于供应商的选择并不会从单一成本维度考量，产品的均衡性更重要。

2020 年 3 月，对于地平线而言是实现从 0 到 1 关键的一步，因为征程 2 芯片（算力：4 TOPS）搭载在长安 UNI - T 上正式实现量产前装。它的意义在于，UNI - T 拉开了地平线智能驾驶 AI 芯片规模化前装的序幕，开启了国产车规级 AI 芯片的前装量产元年。

基于征程 3 芯片打造辅助驾驶能力的新款理想 ONE 也在今年 5 月份上市，至此，地平线也成为了全球唯三的能够提供车规级自动驾驶芯片的企业。

根据余凯博士介绍，截止目前，地平线已经交付了 40 万片车规级芯片，已获得了数十个前装量产定点项目，获得这一切的核心就是地平线对技术的坚持，地平线用6 年的时间潜心打磨技术，最终实现了覆盖智能座舱到 L2+ 级别自动驾驶的 AI 芯片量产，而最新发布的征程 5 则是地平线向 L3/L4 及以上自动驾驶能力发起的新征途。

地平线的「新征程」与自主品牌汽车的「新机遇」的图7

征程 5 的硬实力如何？

在发布会上，地平线联合创始人兼CTO 黄畅博士，阐述了地平线从 0 到 1 再到 N 的技术突破，如果说「征程 2 是 0，征程 3 是 1」，那么征程 5 将开启地平线的 N 时代。

我们都知道自动驾驶发展到现在这个阶段，系统能力正在向更高阶的 L3/L4 级别迈进，而高阶的自动驾驶能力对算力提出了新的要求，也就是说，大算力、高性能的自动驾驶芯片变得越来越重要。

征程 5 则是一颗大算力、高性能芯片，其硬件参数为：

单片最大 AI 算力 128 TOPS；
单芯片最大功耗 30 W；
最低延迟低至 60 毫秒；
帧率可达 1283 FPS；
支持 16 路感知摄像头、激光雷达、毫米波雷达等感知接入。

从单芯片算力来看，征程 5 相比于其前两代产品征程 2 和征程 3 的算力实现整体超过 25 倍的提升。

128 TOPS 意味着，车辆可以搭载更丰富以及成像性能更强的感知传感器，获取更丰富的感知数据，芯片可以处理的数据更多，最终通过算法的改进可以让系统实现更多场景的覆盖，因此，大算力芯片提供的是自动驾驶核心的基础能力。

而 128 TOPS 的算力，也让地平线一跃成为国际级芯片企业，对比几家巨头，从参数上来看：

特斯拉 FSD：双芯片算力 144 TOPS，功耗 72 W，单芯片算力 72 TOPS；
英伟达 Orin：算力 200 TOPS，功耗 45 W，可多芯片串联使用；
Mobileye EyeQ 5：单片算力 24 TOPS，功耗 10 W，效比达到了2.4 TOPS/W；
高通：平台单板算力为 360 TOPS，其能效比是 5.5 TOPS/W，意味着单板功耗在 70 W 左右；
华为 MDC 810：平台算力约为 200 TOPS，功耗约 60 W。

也就是说，如果按照单片算力来看，地平线征程 5 的性能绝对可以排进全球前四，如果说算力不能完全体现芯片的高性能，那么还有一个性能指标你需要知道的是「每秒准确识别帧率 MAPS」。

对于单纯依赖于 PPA 芯片设计指标，很容易陷入算力至上的「误区」，算力并不是完全反映芯片性能唯一评估标准。因此，地平线提出了 MAPS 概念和评估方法，以此作为检验 AI 性能的真正标准。通俗来说，就是在特定的 AI 应用领域，看芯片处理 AI 任务的速度和精度，即「多快」和「多准」。

MAPS 其实是在物理算力的基础上，通过对大量模型的测试，综合各个模型的速度（正比与物理算力 * 实际利用率）和准确率得到的最佳方案的量化结果。

它更聚焦于使用户能够通过可视化的图表直观的感知 AI 芯片真实算力。比如对于汽车来说，马力不如百公里加速时间更真实反映整车动力性能；算力并不反映汽车智能芯片实际性能，而每秒准确识别帧率 MAPS（单位: FPS）才是更真实的性能指标。

简单理解就是，我们把感知识别的数据看作视频流，每一帧代表一张照片连起来就是视频画面，那么照片越多视频所展示的细节越多，在自动驾驶里场景细节越多越能做到更安全。而地平线征程 5 在 MS CoCo 上进行物体检测得到的每秒准确识别帧率（MAPS)为 1283 FPS，而英伟达 Orin 则为 1001 FPS。也就是说，征程 5 芯片兼顾了计算的「快」，识别的「准」的特点。

为什么是地平线做出来了？

在发布会上，黄畅博士给了答案，那就是架构设计。征程 5 采用了地平线自研的第三代双核 BPU 贝叶斯架构，支持 2.5D/3D AI 算法硬件原生加速。

这套架构最大的特点是「丰富的异构计算资源」：

在视觉处理上，地平线采用 2 个车用 ISP，可实现 1.3 GP/s 的像素处理，同时支持「在线」实时处理 HDR 高动态范围图像。
在异构计算上，征程 5 搭载了 8 个 A55 DynamlQ CPU 集群，可以实现数据的后处理、融合以及行为的预测决策的规划，还有建图能力；2 个视觉 P6 DSP 可实现 3D 场景重建（运动恢复架构 SFM）、视觉测距等；还有专用的 CV 加速器，利用 CV 加速引擎可实现对图像的畸变矫正、拼接和流光处理。

简单理解就是，贝叶斯架构利用异构计算单元提供针对场景的最佳计算模式配比，实现降低计算功耗与延迟；利用高灵活大并发数据桥提升计算单元利用率；通过脉动张量计算核降低计算功耗、延迟和所需要的数据带宽，最终通过编译优化算法，达成高度并行的计算能力，这样就有了征程 5 强大的真实 AI 性能输出。

征程 5 已经通过了 ASIL - B 功能安全认证，基于征程 5 的系统可达到 ASIL - D 功能安全水准，并可通过安全岛设计进行全时追控。

至此，征程 5 的硬件实力已经聊完，如果上述的技术细节比较难懂，那么你只需要知道征程 5 芯片的算力可以达到全球前三，性能可以比肩英伟达、特斯拉、Mobileye、华为，也是全球唯三的可以量产自动驾驶大算力、高性能芯片的中国科技公司。

而基于征程 5，地平线推出了全场景智能驾驶计算平台 Matrix 5：

4 颗征程 5，单板算力为 512 TOPS；
双板联合算力为 1024 TOPS；
Matrix 5 支持 48 路摄像头、多路毫米波雷达、4D 成像雷达、激光雷达、超声波以及麦克风阵列的接入；
支持全 800 万像素摄像头输出。

根据官方介绍，Matrix 5 能够满足自动驾驶、智能座舱等多个场景的应用，虽然地平线推出 Matrix 5，但 Ta 不会自己做域控制器，地平线只是提供一个参考设计，后续合作伙伴可以根据需求进行定制来满足不同需求，Matrix 5 通过裁剪后可满足的动态范围是基础 ADAS、L2/L2+、L3 及以上。

地平线表示，大陆集团、东软睿驰、立讯精密、江苏联成开拓，已经基于地平线提供的 Matrix 5 参考设计开发出了多款的域控制器产品。

根据地平线的规划，在今年第四季度，其将完成基于征程 5 打造的城区自动驾驶实车 Demo ；2022 年 2 月，保证合作伙伴基于征程 5 的域控制器量产；2022 年第四季度，基于征程 5 芯片的整车智能解决方案将量产 SOP。

地平线的「新征程」与自主品牌汽车的「新机遇」的图15

地平线的开放与车企的机遇

正如前面我们所说，这场发布会如此「重要」，对于地平线而言征程 5 的重要性是，「一颗征程 5 芯片，让地平线跻身全球自动驾驶芯片头部玩家之列。」

除此之外还有一个重要性是，「作为 AI 芯片公司，地平线将坚持 Tier 2 的定位与软硬件生态的开放。」

在发布会上，余凯博士说：地平线坚持定位 Tier 2，与合作伙伴共建开放的软硬件生态。「地平线不做量产硬件，不做软件捆绑，不做封闭方案。」地平线计划将底层技术平台多维度开源开放给不同的生态伙伴，赋能自主研发、加速汽车智能应用的开发和智能汽车的量产进程。

余凯博士阐述的地平线的生态观是「全维利他」，坚持以「芯片 + 算法 + 工具链」赋能主机厂。

地平线怎么做呢？

硬件上，地平线可为车企提供征程系列芯片，但这还不算完，我们都知道打造智能汽车必须是软硬件结合，因此，软件上地平线发布了集成全场景自动驾驶、车载人机交互和车内外联动体验于一体的 Horizon Matrix SuperDrive 整车智能解决方案。

Matrix SuperDrive 可搭载 47 个传感器，能够满足高速、城区、泊车以及智能人机交互等全场景整车智能需求。

在统一芯片架构的基础上，Matrix SuperDrive 可快速打通车内外功能，能够基于车外路况和车内驾驶员状态以及车内场景感知和理解来调节驾驶策略。

这套方案与 Mobileye 提供自动驾驶方案的黑盒不同，按照地平线的介绍，这个方案更像是一个软件栈，车企和 Tier 1 企业可以根据实际需求来选择功能搭配，或者重新做自己的功能定义，这么做的目的是，地平线利用自己的算法能力，来帮助车企做自己的功能开发，这套方案更像是一个参考答案。

同时，地平线也考虑到了车企基于征程芯片后有算法开发移植等问题，为此，地平线在推出芯片的同时，也打造了一套 AI 开发工具：

全链路 AI 开发平台：Horizon OpenExplorer 天工开物
一站式 AI 开发工具平台：艾迪

地平线天工开物可提供开放易用的 AI 芯片开发软件栈以及丰富场景算法仓库，支持合作伙伴快速高效完成 AI 产品开发与应用落地。目前，地平线天工开物包含 AI Toolchain（芯片工具链）、Model Zoo（模型仓库）、AI Express（应用开发中间件）三大功能模块。

看到这就简单总结一下地平线的开放模式，地平线的开放是全局式的开放，简单理解就是，主机厂想用芯片就用芯片，想再系统性的方案也可以，如果不想用方案地平线还可以帮助你一起开发算法。这与此前，蔚来、理想等用 Mobileye 完全不同，因为Mobileye 提供的黑盒是不对车企开放核心算法的，现在地平线不仅开放还帮助车企开发。

优势是：