地平线张宏志：AI芯片赋能汽车产业智能化

2月20-21日，2019年第二届全球自动驾驶论坛在武汉举行，主题为“智能驾驶改变未来”。论坛期间，地平线车联网事业部总经理张洪志发表了主题演讲，内容如下：

地平线车联网事业部总经理张洪志

三年多来，地平线实际上一直独自一人在路上行走。2018年，该团队开始与制造商合作，定制镜片，以解决汽车中的安全问题，如双手离开方向盘、吸烟、打电话、喝水、不系安全带以及任何身体冲突。所有这些都是从零开始的。直到今天，我们可以看到整个行业越来越细分，每个人的合作和开放都越来越强。因此，我相信从2019年开始，中国的自动驾驶解决方案和自动驾驶将进入更深层次的合作。

我们需要实现自动驾驶，其功能安全性和冗余性至关重要。没有经过足够的安全预防措施和计算的车辆不是车辆，也不是交通工具，它是武器，它是一种在时速超过100公里时可能构成威胁生命的武器。

现在实现L3级自动驾驶需要10 TB的计算能力，如果做得不好，则需要30 TB的计算力。这个范围内的波动主要取决于你的所有策略和你所针对的场景。所以，当我们想要实现L4时，我们需要数百吨的计算能力，即使是未来人人期待的完美无人驾驶也需要数千吨的计算力。

当我们回顾历史时，我们会发现，在摩尔定律的推动下，过去100年来计算能力和可计算资源的增长完全驱动了整个信息产业和半导体的转型。因此，我们可以通过摩尔定律预测L5或L4级无人驾驶对计算能力的需求。

在这个问题得到解决后，所有传感器、控制系统、法规和5G通信技术都在朝着实现自动驾驶的目标努力。到2025年左右，芯片的价格和成本效益将逐渐满足需求。所以地平线在整个技术堆栈中所做的是一项非常低水平的技术，即使用芯片进行创新，创造一种芯片来满足每个人的计算能力需求。

让我向您介绍一下地平线芯片的研发进展。地平线成立于2015年7月，目标是制造人工智能时代的软硬件结合芯片，用于无人驾驶、高性价比、低功耗、高计算能力的芯片。人工智能的核心是通过数据处理数据。数据处理得越快，数据处理得越多，处理的准确性就越好，人工智能的可实现性就越强，所以核心是数据的问题。所以我们可以看到，在面对数据处理时，我们关注的是数据交换的速度。

我们可以直观地想象，在无人车中，一个有几十个T的芯片被放置在行李箱中，它是风冷和水冷的。如果要实现这一点需要高达千瓦的功耗，那么在你的车里放一个千瓦的电炉，然后你以几十公里的速度驾驶它，这就成为了刚才提到的一个巨大的、非常高速的武器。

因此，为了解决数据计算速度的问题，有必要在芯片的底部进行非常详细的设计，例如芯片本身的计算架构及其指令集。在设计了存储和调用方法之后，所有的神经网络架构都需要加速。在Horizon完成这些任务后，我将我的芯片、计算架构和一些验证算法集成到一块板上，实现了31瓦的功耗、10 TB的计算能力和30帧图像的处理速度。我用空气冷却来解决散热问题，最后把它做成了一块板，供大家使用。这就是地平线的作用。

让我们看看Horizon芯片以及我们自己进行的一些算法验证的结果。我们的一个小目标是使用前置摄像头来提供标准行业中最好的视觉解决方案。我们现在可以提供车道标线、260种交通标志、行人红绿灯和驾驶区域识别。从类别的角度来看，我们目前可以提供30多种类型的对象识别。这个……

ta今年将继续增加，以挑战我们的芯片和计算架构在视觉感知方面的能力，预计今年将接近60个类别。至于车内的视觉体验，例如，一个典型的叫车司机每天开车14个小时，但后半段实际上很累。那么，我们如何判断一个人是否疲劳呢？这涉及到感知精细化的核心问题——我们需要通过各种算法来计算它的精细值。

让我们来看一个演示。这辆车配备了12个摄像头，可以360度感知整个车辆。在感知之后，每个相机输出30种类型的指示器。我输出30种类型的指示器，并将它们与雷达融合。融合后，我计算驾驶区域并最终控制它。因此地平线的核心是通过自己的芯片和计算架构将图像感知和雷达集成在一起。

地平线第三代芯片旨在解决的关键问题是推理，即所谓的5G或V2X的协调。从传感器、感知、决策和控制以及人机交互的角度来看，我们需要从芯片的角度为这些领域的计算能力提供强有力的支持。这并不意味着地平线需要制造自己的传感器或运动控制交互，而是地平线需要使用自己的芯片来满足这些需求。地平线的逻辑是使用一种简化的指令集方法来制造芯片。完成芯片后，我们需要自己进行验证。因此，我们开发了FACE ID、DMS、ADAS等模块，并与一些雷达合作伙伴集成，与这些车企验证控制模块。

经过三年的开发，地平线的第二代芯片将于今年进入市场，并为各种制造商提供样品，用于实际的工程应用和大规模生产“开放”是地平线今年的关键词——地平线将向合作伙伴提供其深度神经网络结构，然后合作伙伴将在这些基础上进行相关的二次开发和增强。此外，开放我们芯片的工具链，使这些合作伙伴开发的算法能够在Horizon芯片上顺利运行。Horizon还需要提供模拟器，以查看不同算法、神经网络结构和在模拟上运行的摄像头的结果，并最终将其编辑到单个芯片上。

地平线在成立之初就制定了五年计划，现在已经进入第四年，我们已经开始向行业提供地平线的芯片解决方案，挑战大规模生产的目标。

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