从“高速NOA”到“城区NOA” ，地平线征程5助力智能汽车高级辅助驾驶成功落地

(电子发烧友网报道 文/章鹰) “今年是地平线成立第八个周年，地平线目前有1000多个专利，拥有1500多人研发团队。在车载芯片落地方面，地平线进展迅速。目前地平线已经取得120多个前装定点，目前整个征程系列芯片出货量达到280万片。” 地平线联合创始人&CTO黄畅博士在地平线技术开放日上对记者表示，“我们的愿景是要做机器人时代的Wintel——Windows+Intel，希望让每一辆车都搭载地平线的智能计算方案。”

图：地平线联合创始人&CTO黄畅博士

“2019年8月，征程2全球发布，这是中国首个车规级自动驾驶芯片。到2020年9月份地平线发布征程3芯片， 2021年7月份我们发布中国首款高性能大算力的专为高等级自动驾驶芯片设计的征程5，目前征程5已在理想L8实现全球首发量产，并且已获得比亚迪、上汽集团、一汽红旗等多家车企的量产定点合作。”黄畅介绍了地平线征程系列发展历史。

自动驾驶演进路线图，地平线智能计算架构2.0支持高级别自动驾驶落地

“自动驾驶，早期1.0时代是大量基于规则去构建的整套系统，从感知到地图融合到规划控制，事实上规划是到比较高阶的自动驾驶方案的时候才出现。目前，典型规则系统面临重大挑战，我们该往哪里走？走向软件2.0，我们要走向数据驱动，用智能计算去取代逻辑计算。智能计算架构2.0时代的到来正是应对高级别自动驾驶需求诞生的。对于智能汽车这个‘新物种’，视觉感知、决策规划、人机交互的任务处理都是非常重要的，就需要支持智能驾驶及智能交互的神经网络计算架构，以地平线BPU为代表。”黄畅分析说。

在汽车智能化时代，传统的分布式电子电气架构已无法满足整车数字化转型的需求，硬件架构从ECU向DCU为主的域控制器方向演进，未来会走向中央计算平台。

黄畅指出，基于规则实现通用计算，典型的是CPU，用逻辑驱动的方式进行编程，我们称之为智能计算架构的1.0时代。通过端云数据不断的聚合，并且化繁为简的开发范式和算法，以及软硬结合的计算架构的不断迭代，我们会推演到智能计算架构的2.0时代，这是典型的数据驱动，尤其以深度学习、增强学习为代表的这种全新的计算架构的衍生。

“我们做BPU设计的时候，首先聚焦最新神经网络的架构，面向未来去进行设计，最新的算法考虑到，比如在2017年的时候我们就把卷积神经网络考虑进来，然后2018年，2019，2020年是EfficientNet大行其道的时候，我们硬件就可以对它进行很好的支撑。今天我们设计的是面向Transformer类型的算法架构，在明年下一代的芯片上，大家可以看到所带来的围绕AGI的算法所能带来的性能提升，我们始终面向未来最新神经网络算法发展趋势，并且结合支持自动驾驶，尤其聚焦在自动驾驶应用场景里面所关注的算法。”黄畅表示。

“2021年7月发布，AI芯片征程5发布时单颗算力128TOPS，最强计算性能为1283 FPS，受益于软硬结合，在一年的时间里提高到了1531 FPS。这个关键指标是如何实现的呢？征程5芯片的硬件、算法都没有变，变的是软件架构。我们仅仅通过编译器调度、软件架构上的演进，获得20%性能提升。如果跟竞争对手相比的话，这个处理速度实际上高很多，整个链路处理延迟端到端到控制信号，踩刹车输出最快能够做到60毫秒的时间，整体功耗不超过30瓦。”黄畅表示。

征程5高效计算，刷新NOA体验

地平线副总裁&软件平台产品线总裁余轶南博士对在场媒体表示：“征程5是一颗好用的芯片，到底多好用？地平线和合作伙伴用8个月时间做到了量产，从整个项目的KO一直到整车方案落地。这8个月时间里包括我们硬件的开发，整个算法、软件、产品功能的开发。”

据高工智能最新榜单数据显示，2022年中国市场乘用车标配L2+NOA功能智驾域控制器芯片方案，地平线以49.05%的市场占比成为行业第一。

“单颗征程5，对智能汽车定位支持非常地顺畅，可以在高速NOA上，实现主动安全。给整个驾驶的安全性带来最低的保障。它其实是一个标准入门级必须可配置的。除了高速NOA外，还包括ACC、拥堵的自动跟车、Cut in 应对、自适应的转弯、红绿灯入口不跟车直行、自动跟车、自动过路口的功能。” 余轶南博士指出。

“征程5第一个量产车是理想的L8 AD Pro平台，在理想的L8、L7都是作为标配来搭载的。它有128TOPS算力，标配搭载6路的相机，前视后视四个周视，能实现整个高速的领航辅助驾驶。这是我们和理想一起当时做路测时拍摄的一些测试视频，这个测试视频来讲，主要是关注这样白颜色车的Cut In。当它Cut In的时候。我们的目标能够迅速地把感知的目标切换到这辆车上，同时根据这辆车来去做整个纵向的规划控制。” 余轶南博士表示。

一颗征程5搭载在轻舟智行城市NOA上，到底表现如何呢？单芯片单激光雷达版本的城市NOA里程大约21公里，无激光雷达版本的高速NOA大约23公里。从现场视频来看，搭载征程5芯片的轻舟智行车辆对交通信号灯识别非常灵敏，路口转弯提前打转向灯，对于不同道路的限速变化，这套系统能够准确的识别并且做出调整。

城市NOA实现的难点，在于复杂路面行为的预判。在有共享单车、电动两轮车混行的窄路上行驶，搭载征程5芯片轻舟智行车辆可以实时分析和预判这些非机动车辆的行为，在保证通行效率的前提下及时减速，或者及时灵活避让。变道超车，激光雷达版本的变道非常积极，能够根据前车车速预判走哪条车速更快一些。在大曲率转弯方面也可以做到丝滑。城市NOA拼的不仅是算力，更是算法和调校。

余轶南博士指出，轻舟智航只是我们合作伙伴之一，现在大家可以看到地平线从整个的底座上包括芯片、工具链，艾迪的开发平台还有包括参考硬件，不但提供软件算法的参考方案还提供硬件的参考方案，包括TogetherOS操作系统还有算法。我们构建了征程5生态合作图谱，金脉、映驰、天准，很多合作伙伴都可以从他们这里获得想要的硬件，软件商包括轻舟、禾多、鉴智、觉非等不同领域的伙伴，从行车的感知，行车的规控，地图、定位，包括超声波的泊车，超声波的视觉。通过我们TogetherOS就可以把些不同的供应商软件非常容易地整合起来，形成一整套完整的系统。包括完整系统的Tier 1比如福瑞泰克、大陆等等。最后是大家一起共同面向车企，一起开发出好的产品，能够给用户带来最高性价比的产品。

“从最小的行泊一体（即ADAS+泊车，算力5-20Tops），再往上一个档次就是高速NOA(100Tops)，后面是城市NOA，智能汽车市场会根据消费者对价位、功能和成本需求的不同，分化出针对高性能、高性价不同需求的版本。征程系列芯片可以满足不同层次智驾体验的需求。” 余轶南博士总结说。

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