電氣化時(shí)代，汽車芯片是控制汽車的大腦中樞，小到車窗升降器，大到座艙車機(jī)、輔助駕駛都需要芯片的支持。新能源時(shí)代，汽車從分布式控制架構(gòu)走向集成化架構(gòu)，對(duì)芯片的要求越來(lái)越高。以智駕芯片舉例，國(guó)內(nèi)智駕芯片已經(jīng)歷2-3次換代，從基礎(chǔ)的泊車輔助功能，逐漸支持車位到車位的駕駛輔助，算力也從幾TOPS躍升至幾百甚至上千TOPS。
國(guó)外芯片公司占據(jù)優(yōu)勢(shì) 國(guó)產(chǎn)芯片奮起直追
當(dāng)英偉達(dá)的Drive Orin-X芯片占據(jù)中國(guó)智駕市場(chǎng)35%的份額，當(dāng)特斯拉FSD以自研芯片構(gòu)建技術(shù)護(hù)城河，中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)如何應(yīng)對(duì)外國(guó)壟斷？國(guó)產(chǎn)芯片又如何打破技術(shù)壁壘？
2025年開(kāi)年，自主品牌率先將高階智駕的門(mén)檻拉入10萬(wàn)元級(jí)別，掀起“智駕平權(quán)”的革命。背后是國(guó)產(chǎn)芯片在中低算力市場(chǎng)的全面崛起。
地平線公布的數(shù)據(jù)顯示，在2023年標(biāo)配NOA車型計(jì)算方案市場(chǎng)，地平線拿到35.5%的市場(chǎng)份額，僅次于英偉達(dá)，位居第二。
據(jù)了解，地平線（Horizon Robotics）是一家專注于邊緣人工智能芯片及解決方案的高科技企業(yè)，成立于2015年，主要產(chǎn)品是“征程”系列智駕算力芯片。目前裝車量較多的多是征程5，以及即將大量裝車的征程6系列。
征程5 算力128 TOPS
地平線征程5（Journey 5，簡(jiǎn)稱J5）是地平線于2021年發(fā)布的第三代車規(guī)級(jí)AI芯片，專為自動(dòng)駕駛和智能座艙應(yīng)用設(shè)計(jì)。
征程5采用八核Cortex-A55 CPU，主頻最高2.0GHz，CPU算力約為30K DMIPS，BPU（地平線對(duì)AI加速器的另一種稱呼）是地平線自研的深度學(xué)習(xí)加速器，AI算力為128TOPS（INT8），專為自動(dòng)駕駛場(chǎng)景優(yōu)化，能夠高效處理感知、建模、預(yù)測(cè)與規(guī)劃任務(wù)。BPU支持多核調(diào)度，可實(shí)現(xiàn)單幀單核和多線程多幀雙核的靈活調(diào)度，提升推理效率。單芯片功耗為30W。
集成兩個(gè)可編程的Vision P6 DSP模塊，支持SIMD和VLIW計(jì)算架構(gòu)，頻率最高可達(dá)650MHz，能夠提供0.67TOPS的計(jì)算能力，用于計(jì)算機(jī)視覺(jué)（CV）計(jì)算加速和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算。
內(nèi)置兩個(gè)高性能ISP模塊，每個(gè)模塊支持2x4k/8M@30fps圖像處理，支持多幀曝光寬動(dòng)態(tài)（HDR），能夠在復(fù)雜光照條件下提供高質(zhì)量圖像。支持多種主流CFA（彩色濾光片陣列）格式，如RGGB、RCCC、RGBIR等。支持16路攝像頭感知計(jì)算，支持激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、超聲波傳感器等多種傳感器的接入。
存儲(chǔ)與接口方面，征程5支持64bit LPDDR4/4X內(nèi)存接口，帶寬達(dá)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獲得ASIL-B認(rèn)證，系統(tǒng)達(dá)到ASIL-D安全要求。
征程5支持如 BEV（Bird's Eye View）感知方案。在理想汽車的Air版本和Pro版本都搭載了基于征程5芯片的理想AD Pro智能輔助駕駛系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了L2+級(jí)輔助駕駛，支持高速NOA導(dǎo)航輔助駕駛功能，包括自動(dòng)上下匝道、自動(dòng)變道、超車等操作，但遺憾的是由于感知設(shè)備和算力的局限，征程5或無(wú)法支持城區(qū)NOA。以理想搭載的征程5芯片提供的功能來(lái)看，只能在城區(qū)道路執(zhí)行LCC功能。
算力上限560TOPS 征程6系列
和征程5是單一芯片不同，征程6則成為一個(gè)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，最高等級(jí)產(chǎn)品的算力高達(dá)560TOPS，而入門(mén)產(chǎn)品的算力僅為10+TOPS。與5系列相比，征程6系列升級(jí)最明顯的是CPU算力。如征程5的CPU算力約30K DMIPS，而征程6P的CPU算力約為350k DMIPS。
征程6系列采用第三代納什架構(gòu)，B代表Brain，可以稱為類腦處理器，第一代BPU，地平線致敬數(shù)學(xué)家伯努利，伯努利分布是最簡(jiǎn)單的離散型概率分布模型。第二代BPU，地平線致敬英國(guó)數(shù)學(xué)家貝葉斯，他推導(dǎo)出貝葉斯定理，貝葉斯定理是一個(gè)由結(jié)果倒推原因的概率算法，當(dāng)年默默無(wú)聞，在人工智能的今天大放異彩。征程6的第三代BPU架構(gòu)則致敬博弈論創(chuàng)始人納什，稱之為納什架構(gòu)。
博弈論主要針對(duì)智能車與智能車，智能車與非智能車之間決策交互產(chǎn)生的影響，目前大部分智能駕駛都是基于單車的，未考慮其他車輛對(duì)智能車決策的影響，這使得智能車有時(shí)候看起來(lái)不十分靈活，比如對(duì)向車主動(dòng)讓道讓智能車先走，但智能車無(wú)法理解對(duì)向車的意圖，還是傻傻地等對(duì)向車先走。
以征程6P為例，征程6P是地平線面向高階智駕市場(chǎng)推出的，專為新一代全場(chǎng)景智能駕駛而生的智駕解決方案，采用四核BPU，在1/2稀疏網(wǎng)絡(luò)下的等效AI算力為560TOPS，但未標(biāo)明精度。CPU為18核心的ARM Cortex-A78AE，算力是410K DMIPS，GPU算力200G FLOPS。
為降低成本，減少軟件復(fù)雜度，征程6P內(nèi)部添加一個(gè)達(dá)到ASIL-D級(jí)的MCU島，算力為10K DMIPS，內(nèi)存升級(jí)為L(zhǎng)PDDR5，帶寬達(dá)205GB/s，前視感知支持最高1800萬(wàn)像素，圖像帶寬5.3Gpixel/s。征程6P最大可接入24路攝像頭、激光雷達(dá)等多類傳感器，可實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)景NOA，能夠滿足智能駕駛中對(duì)多傳感器融合的高要求。
根據(jù)地平線對(duì)其的定位，征程6P支持全場(chǎng)景的高階智駕，包括城區(qū)/高速NOA、能夠支持端到端VLA（視覺(jué)-語(yǔ)言-行為）大模型智能駕駛系統(tǒng)，不僅能 “看清” 交通環(huán)境，還能 “讀懂” 交通元素和風(fēng)險(xiǎn)，如識(shí)別紅綠燈、路口標(biāo)識(shí)文字等信息并做出相應(yīng)決策。（朋月）