2022车市观点聚焦汽车产业智能化离不开软硬协同创新

在刚刚过去的2022年，全球汽车市场瞬息万变，持续下滑。

在“疫情”和“缺芯缺电”的阴影下，中国车市逆势而上，表现出极强的韧劲。自主品牌市场份额首次破半壁江山，新能源新势力屡有建树...电动化和智能化在这场全球汽车产业换频道中起到了积极的引领作用，这是有目共睹的。

年底，第十二届中国汽车论坛在嘉定举行。在论坛举办的“第四届全球汽车技术发展领袖峰会”上，地平线总裁陈黎明博士表示，智能汽车发展迅速，其计算架构和开发范式正在发生巨大变化。积极推动软硬件协同创新，有助于加速汽车行业的智能化进程。

地平线总裁陈黎明博士

自动驾驶进入软件2.0时代

目前，随着人工智能的应用，自动驾驶的开发范式和计算架构发生了巨大变化，正在从“规则执行”软件1.0时代走向“数据驱动”软件2.0时代。

陈黎明介绍:“在软件1.0基于规则阶段，计算架构多基于车端计算平台，软件开发主要以规则和逻辑驱动，对物理世界进行建模感知和控制。

现在的自动驾驶越来越复杂，对感知能力的要求越来越高。基于基于规则的开发范式的人力投入会呈指数级增长，这并不能解决所有的问题。例如，普通的交通灯识别很难用基于规则的方法来解决。

软件2.0数据驱动阶段，计算架构是车端加云，开发范式是基于运营商和模型训练。简单问题虽然初期投入大，但是随着问题复杂度的增加，优势逐渐显现，不需要更多的代码。数据越多，迭代开发的速度就越快。

目前，数据驱动的开发范式已经广泛应用于自动驾驶，尤其是在感知、地图融合和规划控制方面。"

自动驾驶汽车产生的L4数据

据统计，一辆自动驾驶汽车每天产生的数据约为5TB至20TB，自动驾驶水平越高，产生的数据会越多。同时，随着智能汽车的快速升级，算法的计算能力需求每天都在急剧增加，这对芯片提出了非常高的要求。

陈黎明指出:“受制于摩尔定律，市场上的芯片已经逼近先进制造工艺中的物理极限，需要使用先进制造工艺、先进封装和架构创新的‘组合拳’。”

对此，地平线早在2016年就提出了智能计算的新摩尔定律——“每秒处理多少帧图像来衡量芯片的计算效率”。重点是如何将芯片的架构与神经网络或深度学习算法相匹配，让芯片发挥更高的效率，也就是“软硬件协同的创新”。

有趣的是，2020年，麻省理工学院的学者也表达了类似的观点——“后摩尔时代其计算性能的提升在于软件工程、算法和硬件价格的联合优化”。

协作软、硬基础，为上层软件赋能

目前对于很多智能汽车来说，软硬解耦是一个明显的趋势。

所谓软硬件脱钩，以智能手机为例，即手机是硬件平台，厂商部署操作系统并进行更新，软件开发商在操作系统上提供自己的应用软件。同样，智能汽车也在朝着成为超级智能终端的目标发展。

这种“软硬脱钩”与前面提到的“软硬协同创新”是否冲突？

答案是否定的，地平线所说的软硬件协同是在计算架构的设计阶段软硬件的结合，但在使用阶段和开发阶段软硬件是解耦的。其本质是应用开发和底层计算平台的解耦。

陈黎明进一步解释道，“以地平线中拥有知识产权的BPU为例，其通用算子库与底层芯片实现高效协同，使得整个芯片的计算效率得到极大发挥。同时，由于架构设计更好地适应了常见的运营商，因此可以更好地支持各种场景下的自动驾驶。地平线的硬件设计来源于软件需求，再回到软件应用，从而实现高性能、低功耗、低延迟的计算解决方案。

所谓BPU，是地平线自主研发的嵌入式人工智能处理器架构，比芯片和操作系统还要低。第一代是高斯架构，第二代是伯努利架构，第三代是贝叶斯架构。目前贝叶斯架构已经应用于地平线最强量产芯片征途5。

地平线高性能大计算力全场景车载智能中央计算芯片Journey 5

Horizon创建了一个强大的工具链来支持芯片应用和开发。基于地平线自研智能芯片——“天工吴凯”的全生命周期软件开发平台，包含模型库、芯片工具链、应用开发中间件三大功能模块，提供丰富的算法资源、灵活高效的开发工具和简单易用的开发框架。

据了解，依靠BPU的软硬件协同和超强适应性，征途5在不改变硬件的情况下，仅通过优化工具链和编译器，就能进一步提高芯片的效率，图像速率从去年的每秒1283帧提升到现在的每秒1531帧。

同时，得益于BPU过度适配和工具链的持续优化，Horizon Journey 5还可以应用最新的算法。比如近年来备受关注的神经网络模型转换器，已经在征途5上成功运行了SwinT模型，达到了每秒184帧的性能，优于友商的芯片。预计未来会有更多变形金刚型号运行在征途芯片上。

变压器架构

随着整个行业进化到数据驱动的软件2.0时代，地平线还在云端提供端到端的开发工具和培训，包括数据管理和仿真平台等工具，与天工吴凯形成完整的开发平台，加速智能驾驶、智能交互、车载娱乐应用的各种解决方案的开发。

对此，陈黎明介绍:“在地平线Eddie开发平台上，数据从车端回溯到车端，数据可以被挖掘、标记、训练、测试、整合等。在云端。整车在开发过程中和整个生命周期中不断进化，性能不断提升。”

借助以“芯片+工具链”为核心的高效开放的技术平台，定位Tier2的视界，致力于快速提升Tier1、软件开发、硬件开发合作伙伴的创新开发效率，携手打造覆盖L2到L4全场景的智能驾驶产品。据了解，Horizon与100多家生态合作伙伴一起，现在为20多家汽车工厂的70多个项目提供服务，芯片出货量超过200万片。

目前，地平线正在通过多种开放模式，提供从BPU架构、芯片、操作系统到自动驾驶软件算法、硬件等不同层面的合作，从而帮助车企和客户实现快速量产。从2020年6月地平线征途2在长安UNI-T上率先量产，征途3在李One上量产，再到2022年底征途5在理想L8上量产，凭借技术优势和开放优势，正在被众多主机厂认可。

最后，陈黎明再次强调:“对于地平线，我们尤其相信开放性。开放，共创，才能共赢。因此，我们希望与所有合作伙伴一起努力，拥抱价值创造，共同推动智能汽车的快速发展。”

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