用戶驅(qū)動、智能進化 | 地平線BPU?開啟高效智駕計算時代

在2023年上海國際汽車展覽會首日，智能駕駛計算方案引領(lǐng)者地平線舉辦了“征程與共，一路同行”——新一代BPU?智能計算架構(gòu)發(fā)布會。站在高階智能駕駛量產(chǎn)普及的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵節(jié)點，地平線正式宣布其基于軟硬結(jié)合自研的智能駕駛專用計算架構(gòu)BPU，在實現(xiàn)了三代迭代量產(chǎn)的基礎(chǔ)上，正式進化出新一代納什架構(gòu)——以多項突破性的核心技術(shù)，成為當(dāng)前最強智能駕駛加速引擎，持續(xù)推動BPU成為智能汽車時代計算的最優(yōu)解。

地平線創(chuàng)始人兼CEO余凱博士表示：“地平線創(chuàng)立的初心源于對機器人時代的前瞻預(yù)判和價值創(chuàng)造的信念。秉承‘賦能機器，讓人類生活更安全、更美好’的使命，地平線致力于讓每一輛車都搭載地平線的智能計算方案。地平線堅守‘以人為本’的理念，始終堅信技術(shù)的價值，不在于讓機器強大，而是讓人更偉大。面向智能駕駛時代，地平線以用戶價值為核心，依托軟硬結(jié)合和漸進式發(fā)展的路徑，致力于以高效開放的智能計算方案和服務(wù)，助力產(chǎn)業(yè)伙伴實現(xiàn)極致的開發(fā)效率，為用戶打造極致的智能駕駛體驗?！?/p>

基于BPU智能計算架構(gòu)，地平線構(gòu)建了國內(nèi)最為完整、成熟的智能計算方案，并建立了靈活開放的商業(yè)生態(tài)模式?；贐PU第三代貝葉斯架構(gòu)打造的高等級智能駕駛芯片征程?5，是全球唯二實現(xiàn)量產(chǎn)的大算力智能駕駛芯片。此次發(fā)布會上，地平線重磅宣布與比亞迪、采埃孚兩家國際一流企業(yè)基于征程5的全新量產(chǎn)合作進展。征程5已經(jīng)成為汽車智能化進階與普及的一致選擇，將面向產(chǎn)業(yè)和用戶提供BPU高效開放計算所帶來的豐沛價值。

智能進化，BPU演繹智駕計算最優(yōu)解

不同于個人電腦時代、智能手機時代甚至是云計算時代，智能機器人時代要求計算能夠高效支撐從感知到交互到?jīng)Q策的完整閉環(huán)。智能汽車作為機器人時代率先大規(guī)模落地的應(yīng)用場景，從L2到L4每提升一級，所要處理的數(shù)據(jù)量和應(yīng)對的場景將更為復(fù)雜，逐步推進從感知到?jīng)Q策全鏈條的計算由傳統(tǒng)的邏輯驅(qū)動轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)驅(qū)動。

地平線聯(lián)合創(chuàng)始人兼CTO黃暢博士表示：“一個時代有一個時代的計算架構(gòu)。到了智能駕駛時代，爆發(fā)式的數(shù)據(jù)計算量以及先進制程的發(fā)展接近天花板，加速傳統(tǒng)摩爾定律的失效，并驅(qū)動著智能計算進入全新范式。地平線致力于打造新一代由數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能計算架構(gòu)，讓范式級智能算法的革新，和支持智能算法軟硬件體系相結(jié)合，去加速實現(xiàn)機器的自編程和應(yīng)用自適應(yīng)，讓機器更自主、讓開發(fā)更簡單、讓計算更智能。”

循軟硬結(jié)合的技術(shù)路徑，地平線自主研發(fā)了智能駕駛專用計算架構(gòu)BPU，聚焦最新的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與高等級自動駕駛應(yīng)用場景，利用深度學(xué)習(xí)加速計算創(chuàng)新技術(shù)，通過算法、編譯器、架構(gòu)設(shè)計三者相結(jié)合，在軟硬結(jié)合極致優(yōu)化的同時，經(jīng)數(shù)據(jù)驅(qū)動實現(xiàn)自動化驗證，持續(xù)優(yōu)化計算密度和能量效率，實現(xiàn)算法效率、靈活性和硬件效率的最優(yōu)解，讓BPU擁有“智能進化”持續(xù)迭代的能力，成為智能駕駛“最強大腦”。

從2019年到2021年，地平線BPU架構(gòu)歷經(jīng)從伯努利1.0到伯努利2.0再到貝葉斯的三代進化，積累了超過300萬片的前裝量產(chǎn)驗證。經(jīng)智能進化，持續(xù)迭代，地平線推出最新一代智能駕駛加速引擎——BPU納什。

BPU納什專為大參數(shù)量Transformer、大規(guī)模交互式博弈而設(shè)計，面向前沿算法優(yōu)化贏得最佳算法效率，創(chuàng)新性采用AI輔助設(shè)計大幅提升架構(gòu)可編程性，且具有超異構(gòu)計算架構(gòu)，可顯著增強算力多樣性，是智能汽車時代的最優(yōu)選擇。

BPU納什具備多項突破性核心技術(shù)。BPU納什獨特設(shè)計三級片上存儲架構(gòu)，核間高效協(xié)同，極致優(yōu)化大參數(shù)下的帶寬瓶頸；具備多脈動立方加速引擎，靈活的引擎間數(shù)據(jù)流動實現(xiàn)高能效且低帶寬占用；數(shù)據(jù)變換引擎，靈活支持Transformer細小算子；浮點向量加速單元，具有通用、靈活的特性，滿足關(guān)鍵算子精度需求；緊耦合異構(gòu)計算單元高效加速不同類型數(shù)據(jù)處理；核內(nèi)、核間、片間高效靈活的多向數(shù)據(jù)流動，實現(xiàn)計算動態(tài)調(diào)度與靈活調(diào)優(yōu)；虛擬化技術(shù)，透明式提升多任務(wù)并行處理能力；數(shù)據(jù)驅(qū)動功耗優(yōu)化，針對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)動態(tài)范圍特性，降低功耗30%。

2016年，地平線重新定義了“智能計算的新摩爾定律”，提出真實計算效能=理論峰值計算效能 x 有效利用率 x 算法效率，以最先進的算法技術(shù)、最適配的計算架構(gòu)和最優(yōu)秀的工程實現(xiàn)，面向最挑戰(zhàn)的應(yīng)用場景，提供端到端極致性價比和能效比的計算解決方案，最大化客戶、開發(fā)者和終端用戶的價值。

“地平線始終希望通過BPU這樣的軟硬件架構(gòu)，去推動最好的智能駕駛機器人時代的到來，因為我們相信這是未來最重要的生產(chǎn)力。如果說算法方案的開發(fā)者是優(yōu)秀的作曲家，編譯器就是杰出的指揮家，而BPU計算架構(gòu)就是一流的交響樂團。三方親密協(xié)作，異同奏響機器人時代的華美樂章?！秉S暢博士表示。

軟硬結(jié)合、漸進發(fā)展：駛向智駕終局

自動駕駛汽車是一個全新的物種，區(qū)別于以往的自動化或智能化產(chǎn)品，自動駕駛汽車面臨最嚴峻的系統(tǒng)級技術(shù)挑戰(zhàn)、開放的自然場景，系統(tǒng)的隨機性和不確定性，以及時變系統(tǒng)和多主體的博弈，很有可能是人類工業(yè)史上最有挑戰(zhàn)的系統(tǒng)工程。地平線認為，智能駕駛在未來十年都將保持L2+的階段，完全的自動駕駛只是會在部分專用道路上實現(xiàn)，而產(chǎn)業(yè)能夠做的就是持續(xù)優(yōu)化用戶的高級輔助駕駛體驗。

面對如此挑戰(zhàn)和復(fù)雜的系統(tǒng)和技術(shù)，地平線提出了自動駕駛未來10年的愿景：電動汽車標(biāo)配自動駕駛系統(tǒng)，每十萬公里接管1次，通勤效率比人快10%，舒適度達到五星，同時通勤范圍可以覆蓋99%道路。地平線副總裁兼軟件平臺產(chǎn)品線總裁余軼南博士表示：“對于如何從今天走向未來，地平線認為需要軟硬結(jié)合，在算力、模型規(guī)模、算法、數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)設(shè)施等方面全面推進，并且和行業(yè)優(yōu)秀的合作伙伴協(xié)作共贏?！?/p>

地平線在今年提出了基于BEV+Transformer的端到端的算法算法框架，并已經(jīng)將這套架構(gòu)的部分模塊應(yīng)用于征程5芯片，包括純視覺BEV動靜態(tài)環(huán)境感知，基于Transformer的道路關(guān)聯(lián)關(guān)系識別，以及所有道路參與者的軌跡預(yù)測，這些最先進的技術(shù)都會即將達到量產(chǎn)狀態(tài)。這樣的技術(shù)和模型，需要更大規(guī)模的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)來支撐，預(yù)計未來參數(shù)規(guī)模將達到百萬億級別。為了滿足不斷創(chuàng)新的算法和模型規(guī)模，算力和帶寬的需求也提高了至少1~2個數(shù)量級。

同時，海量數(shù)據(jù)與巨量模型需要更高效的基礎(chǔ)設(shè)施。目前，地平線已經(jīng)上線了接近20億億次每秒的算力，開發(fā)了具有90%以上自動化率的4D標(biāo)注系統(tǒng)，可以實現(xiàn)每周5萬+clips的標(biāo)注能力，仿真系統(tǒng)可以支持每天百萬公里的數(shù)據(jù)仿真能力，并將持續(xù)提升。地平線構(gòu)建這么大的云端資源，目的是為了能夠開放給行業(yè)的合作伙伴，支持整個行業(yè)在自動駕駛的道路上不斷的前進。

余軼南博士認為：“最終，在端到端的巨型模型算法，接近人腦的計算能力和超大規(guī)模的云端計算平臺以及數(shù)據(jù)的共同推動下，我們非常確信在10年內(nèi)，自動駕駛的技術(shù)會從現(xiàn)在分階段的范式走向?qū)ξ锢硎澜绲慕y(tǒng)一表達，通過對世界的多樣性的建模，能夠產(chǎn)生含有世界知識的駕駛模型。通過認知慢系統(tǒng)和本能快系統(tǒng)的結(jié)合，讓我們可以完成自動駕駛的十年愿景。”

為了支持行業(yè)的合作伙伴更高效地利用地平線開發(fā)的算法，基礎(chǔ)設(shè)施和算力，此次發(fā)布會上，地平線正式推出專門服務(wù)于智能駕駛專業(yè)開發(fā)者，面向量產(chǎn)、生態(tài)協(xié)同共建的嵌入式應(yīng)用開發(fā)套件——踏歌?（TogetheROS?·Auto），通過多模塊協(xié)同開發(fā)，解決行業(yè)多供應(yīng)商協(xié)同開發(fā)的困難，可將開發(fā)、集成、驗證效率提升200%，助力合作伙伴高效迭代邁向自動駕駛的下個時代。

隨著智能駕駛技術(shù)升級，在過去五年時間里，整個行業(yè)完成了ODD的擴展期，從L2輔助駕駛到高速NOA，今年已經(jīng)開啟了全場景自動駕駛的元年。而從現(xiàn)在開始，整個行業(yè)將進入MPI迭代期，全場景自動駕駛將成為標(biāo)配。地平線將應(yīng)對本土智駕市場，持續(xù)以高效開放的計算作為基石，支持BEV、Transformer等領(lǐng)先自動駕駛算法部署，提供先進的算法和開發(fā)方案，促進自動駕駛的關(guān)鍵指標(biāo)MPI在5年內(nèi)達到現(xiàn)在1000倍，讓自動駕駛像今天的自動擋一樣普及，為用戶帶來極致駕乘體驗。

開放共贏，行穩(wěn)致遠：共創(chuàng)繁榮生態(tài)

智能汽車時代一定會演化出類似在個人電腦和智能手機時代的底層的、統(tǒng)一的芯片架構(gòu)、操作系統(tǒng)，以及上層的繁榮生態(tài)。對于底層計算方案而言，真正的護城河不在于技術(shù)，而在于生態(tài)，沒有軟件生態(tài)的計算方案則沒有靈魂。

地平線副總裁兼智能汽車事業(yè)部總裁張玉峰表示：“汽車產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷百年未遇的大變革，智能化飛速演進、機遇與挑戰(zhàn)并存。唯有開放靈活的商業(yè)模式、共贏利他的合作態(tài)度，才能高效推進智能駕駛的產(chǎn)業(yè)化和普惠化?！?/p>

定位Tier-2，地平線秉承“靈活開放、豐儉由人”的商業(yè)生態(tài)模式，致力于通過開放軟件IP授權(quán)、BPU IP授權(quán)等多種賦能方式，打造智能汽車時代的“ARM+Android”模式，基于“芯片+工具鏈+參考算法”的開放技術(shù)方案，構(gòu)建豐富的智能駕駛軟硬件貨架，全方位助力車企和產(chǎn)業(yè)鏈伙伴差異化智駕方案的高效開發(fā)與落地。

地平線繁榮生態(tài)印證了商業(yè)戰(zhàn)略的成功，地平線形成生態(tài)鏈接最廣、量產(chǎn)應(yīng)用場景最多的生態(tài)伙伴譜系。截至目前，地平線已經(jīng)連接包括軟硬件Tier-1、ODM、IDH、芯片、圖商、傳感器等上下游產(chǎn)業(yè)伙伴100余家，面向高階智能駕駛?cè)珗鼍奥涞?，圍繞征程5形成了國內(nèi)最繁榮的軟硬件生態(tài)矩陣，開放滿足車企的差異化量產(chǎn)需求。地平線最新的BPU IP授權(quán)模式也取得了階段性進展，已確認與一家車企達成合作，同時在推進與其他車企的合作。

從2020年3月宣布首次量產(chǎn)上車至今，地平線的商業(yè)量產(chǎn)成果增長迅猛。發(fā)布會上，地平線公布征程芯片出貨量突破了300萬片，與超過20家車企共計120多款車型達成量產(chǎn)定點合作，陪伴用戶行駛百億公里里程。地平線高等級智能駕駛芯片征程5，自2022年9月在理想AD Pro上官宣首發(fā)量產(chǎn)至今出貨量已經(jīng)突破10萬片，累計獲得9家車企多達近20款車型的量產(chǎn)定點，包括理想、比亞迪、蔚來、埃安等新勢力和新實力車企，以及未官宣的幾家外資和合資車企的合作，2023年起將有更多款搭載征程5的合作車型量產(chǎn)落地，成為主流車企高階智能化進階的一致選擇。

同時，依托全球領(lǐng)先的智能駕駛計算解決方案，地平線與越來越多國際一流企業(yè)達成合作，持續(xù)穩(wěn)固國際一流梯隊的地位。發(fā)布會上，地平線宣布與國際領(lǐng)先的Tier-1采埃孚達成深度戰(zhàn)略合作，基于地平線征程系列車載智能芯片，以及采埃孚的算法開發(fā)與硬件設(shè)計和制造能力，地平線將支持采埃孚開發(fā)高性能、高質(zhì)量、具有國際一流開發(fā)水準的計算平臺解決方案，共同推動智能駕駛在中國市場乃至全球的落地與普及。同時，地平線官宣比亞迪基于征程5自研的BEV融合感知方案將于年內(nèi)量產(chǎn)，雙方將強強聯(lián)合，基于全征程系列芯片加速引領(lǐng)汽車智能化下半場。

用技術(shù)創(chuàng)造美好，用開放加速落地。地平線將始終堅持“以人為本”的初心，秉承“成就客戶、耐得寂寞”的企業(yè)文化價值觀，開放協(xié)同產(chǎn)業(yè)伙伴構(gòu)建繁榮的智能汽車生態(tài)，讓用戶加速體驗智能時代的美好生活。