地平線BPU?開啟高效智駕計算時代

4月18日，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(diǎn)，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(shí)現(xiàn)了三代迭代量產(chǎn)的基礎(chǔ)上，正式進(jìn)化出新一代納什架構(gòu)——以多項(xiàng)突破性的核心技術(shù)，成為當(dāng)前最強(qiáng)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(jī)器人時代的前瞻預(yù)判和價值創(chuàng)造的信念。秉承‘賦能機(jī)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(jī)器強(qiáng)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(jìn)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(shí)現(xiàn)極致的開發(fā)效率，為用戶打造極致的智能駕駛體驗(yàn)?！?/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。基于BPU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(shí)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(jìn)展。征程5已經(jīng)成為汽車智能化進(jìn)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(jìn)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(jī)時代甚至是云計算時代，智能機(jī)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(jī)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(shí)現(xiàn)機(jī)器的自編程和應(yīng)用自適應(yīng)，讓機(jī)器更自主、讓開發(fā)更簡單、讓計算更智能?！?/p>

遵循軟硬結(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(shí)現(xiàn)自動化驗(yàn)證，持續(xù)優(yōu)化計算密度和能量效率，實(shí)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(jìn)化”持續(xù)迭代的能力，成為智能駕駛“最強(qiáng)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(jìn)化，積累了超過300萬片的前裝量產(chǎn)驗(yàn)證。經(jīng)智能進(jìn)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(qiáng)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(xiàng)突破性核心技術(shù)。BPU納什獨(dú)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(shí)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(xì)小算子；浮點(diǎn)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(shí)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(shí)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(jìn)的算法技術(shù)、最適配的計算架構(gòu)和最優(yōu)秀的工程實(shí)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(jī)器人時代的到來，因?yàn)槲覀兿嘈胚@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(tuán)。三方親密協(xié)作，異同奏響機(jī)器人時代的華美樂章?！秉S暢博士表示。

軟硬結(jié)合、漸進(jìn)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(yán)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(jī)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(rèn)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(shí)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(yàn)。

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(dá)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(rèn)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(jìn)，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(jìn)的技術(shù)都會即將達(dá)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(dá)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(shí)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(jìn)。

余軼南博士認(rèn)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(dá)，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(rèn)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?！?/p>

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(yàn)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(kuò)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(jìn)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(jìn)的算法和開發(fā)方案，促進(jìn)自動駕駛的關(guān)鍵指標(biāo)MPI在5年內(nèi)達(dá)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(yàn)。

開放共贏，行穩(wěn)致遠(yuǎn)：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(jī)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(hù)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(jìn)、機(jī)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(jìn)智能駕駛的產(chǎn)業(yè)化和普惠化。”

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(jìn)展，已確認(rèn)與一家車企達(dá)成合作，同時在推進(jìn)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(dá)成量產(chǎn)定點(diǎn)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(dá)近20款車型的量產(chǎn)定點(diǎn)，包括理想、比亞迪、蔚來、埃安等新勢力和新實(shí)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(jìn)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(dá)成合作，持續(xù)穩(wěn)固國際一流梯隊(duì)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(dá)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(zhǔn)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(qiáng)強(qiáng)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(yàn)智能時代的美好生活。

審核編輯 ：李倩