從「芯」出發 地平線如何賦能自動駕駛？

隨著人工智慧、大數據、雲計算等新一代信息技術與汽車的融合逐漸深入，推動汽車從傳統功能車向智能汽車升級，設計專業的AI處理器，來應對自動駕駛汽車日趨複雜的計算需求，提升自動駕駛系統的可靠性、魯棒性，於整個行業顯得尤為必要和迫切。

因為未來自動駕駛汽車一旦上路，將無法避免地要與大量的道路使用者近距離接觸，同他們在開放的、複雜的環境里博弈。這種情況下，僅僅依靠像英特爾CPU、英偉達GPU這樣的通用處理器，遠不能達到自動駕駛汽車為精準感知周邊環境所需的複雜計算能力，且數據處理和輸出的實時性也很難保證。只有研發麵向專門計算的AI晶元，才有可能在算力、可靠性、實時性、功耗效率等多個維度，更好地保證自動駕駛系統的正常運行。

是故放眼市場，包括谷歌、英特爾、英偉達、地平線在內的科技公司，以及特斯拉、零跑汽車這樣的新造車企業，都在積極研發自動駕駛汽車專用的AI晶元。其中地平線，作為國內AI領域少數幾家同時專註於演算法和處理器的企業之一，已於2017年底發布了第一代自動駕駛處理器「征程」1.0。之後經過進一步的升級，於剛剛開幕的2018北京車展上，這家公司又面向公眾展示了其新一代自動駕駛處理器——征程2.0架構，並發布了基於征程2.0處理器架構的高級別自動駕駛計算平台Matrix1.0，該平台可支持L3及L3+自動駕駛系統。

Matrix1.0亮相 基於征程2.0架構打造

「架構先行」是地平線自2015年成立以來，一直在對外界傳達的理念。

早在成立之初，地平線就提出自主研發AI專用處理器架構BPU，並規划了高斯、伯努利和貝葉斯三代BPU架構，明確後續處理器產品的研發，必須緊跟著這三代架構來開展。而地平線也確實是這樣做的，在該公司去年底正式發布基於第一代BPU架構——高斯架構的「征程」1.0處理器之前，地平線曾在Intel的FPGA平台上先行展現了該處理器架構的深度學習計算性能，並在具體的ADAS產品上進行了相關的結果演示，驗證處理器架構的可行性。

「這次先在Matrix平台上展示我們的BPU 2.0架構是一樣的道理——我們地平線一直以來的策略是應用場景決定演算法，演算法軟體驅動晶元設計。你可以看到，無論是去年底發布的『征程』1.0，還是這次的2.0架構，都是讓架構先在產品上落地，展示處理結果和性能，並根據演示詳情在應用層做充分的優化，然後再推出我們自己的處理器。」地平線相關負責人表示。

具體來看，Matrix可同時支持多個攝相機圖像輸入，以及毫米波雷達、激光雷達信息輸入，實現感測器融合，且能夠基於稀疏和定點神經網路，實現20種不同類型物體的像素級語義分割，精準識別每一個像素點的類別，讓汽車更好地理解複雜的駕駛場景，特別是應對高度遮擋、快速響應場景下的無人駕駛挑戰。比如當行人或車輛被路邊的樹木或者其他物體遮擋，通過像素級的識別，即使只檢測到部分目標內容，系統也能識別出目標究竟是人還是車，從而快速做出響應。

不僅如此，Matrix平台還能實現三維的車輛檢測，識別場景中的深度信息，進行距離的識別和判斷，以及識別行人骨骼，判斷行人朝向，從而對行人運動軌跡進行預測。據了解，在Cityscapes評測集下，Matrix平台IoU分數全球領先，且在實現像素級語義分割、三維物體檢測、人體骨骼識別等功能的同時，仍能在31W的低功耗下運行。

可以說，Matrix1.0通過地平線的BPU架構，最大化了嵌入式AI計算性能，該平台目前已經達到嵌入式自動駕駛應用和產品化水平，能夠滿足自動駕駛場景下高性能和低功耗的需求。而於自動駕駛開發者、車企或零部件企業，基於Matrix平台以及地平線自主研發的工具鏈，他們可以快速部署神經網路模型，進行開發、驗證、優化和部署自動駕駛相關功能也成為可能。

「值得一提的是，目前Matrix平台已經可以和車企及自動駕駛相關的產品開發商展開合作。此外我們自己基於征程2.0架構的新一代處理器——征程2.0，也正在研發中，通過對軟硬體的協同設計和優化，征程2.0處理器預計將會有更強大的性能，可以支持更高級別的自動駕駛乃至無人駕駛功能。」

產品何時落地？如何落地？

在去年12月份地平線發布征程1.0時，地平線曾為自己定下了「小目標」——到2020年，地平線BPU賦能上億物聯網智能感知終端，而到2025年，實現三千萬輛汽車內置地平線自動駕駛BPU，推動中國自動駕駛大規模落地。那麼，地平線具體將如何實現這個「小目標」呢？答案是三個字：本地化。

在自動駕駛商業化這條路上，地平線始終堅持的是「本地化」，產品的本地化，方案的本地化。以中國市場為例，在地平線看來，中國的自動駕駛場景和商業驅動力，與美國、歐洲、日本等地都不同，這就需要有專門的解決方案，如果直接用國外公司的方案，在落地上會非常困難。特別是自動駕駛處理器，作為未來自動駕駛車輛的核心零部件之一，中國如果想贏得這個領域的戰略制高點，必須要有自己的處理器產品，讓中國企業在這個領域有足夠的話語權，不再像PC時代一樣在晶元上受制於人。

正因為如此，自創立地平線就致力於補齊中國在自動駕駛處理器領域的短板，通過「演算法+晶元+雲」的發展策略，實現軟硬體的協同優化，從而開發真正高性能、低功耗、低成本、開放的嵌入式人工智慧晶元和解決方案，為汽車裝上「大腦」，賦予它們感知、交互、理解到決策的智能，推動自動駕駛在中國的大規模商業化。

發展到現在，地平線不僅成功發布了中國首款嵌入式人工智慧「中國芯」，此次車展上地平線還透露，基於征程1.0處理器，該公司面向智能駕駛的ADAS產品——地平線「星雲」也即將量產上市。這款產品能夠同時對行人、機動車、非機動車、車道線、交通標誌牌、紅綠燈等多類目標進行精準的實時監測與識別，準確率大於99%。並且還可以滿足車載設備嚴苛的環境要求，以及複雜環境下的視覺感知需求，支持L2級別ADAS功能。

與此同時，地平線與奧迪、長安等整車企業，博世這樣的頂級Tier1的合作也在同步推進。其中，地平線與奧迪正在共同研發無人駕駛原型車此次在展台展出。不久前奧迪駐北京發言人約翰娜·巴斯（Johanna Barth）在採訪中表示，奧迪已經為中國項目挑選地平線公司為合作夥伴，公司將在採取下一步措施前評估其結果。地平線業務負責人也表示，正在同奧迪一起推動無人駕駛的研發和落地，特別是在中國市場的商業化落地合作。

地平線相關負責人在回答蓋世汽車關於企業定位問題時稱：「地平線定位於一家全球化企業，目前也有很多國際客戶。一個值得驕傲的成績是，地平線是中國目前唯一一家在全球四大汽車市場——美國、德國、日本和中國，都同頂級汽車Tier1s和OEMs建立了合作關係的智能駕駛創業公司。」

不僅如此，對於最近大家都在討論的中國公司依賴美國芯，地平線創始人兼CEO余凱在北京車展上透露，其實地平線已經成功做到了讓美國公司用中國芯，雖然美國公司做4級自動駕駛是世界上最領先的公司，但有些企業用的卻不是美國公司的處理器，而是地平線的處理器。這方面進一步消息，余凱表示地平線在今年下半年會跟相關合作夥伴分享。

當前，自動駕駛正處於引領汽車產業轉型升級的關鍵時刻，特別是中國市場，進入2018年多家企業紛紛宣布開展自動駕駛試運營，國家在政策層面也進行了大幅度的鬆綁，為自動駕駛商業化提速。在此背景下，地平線也確立了2018年目標：進行新一輪融資和產品的大規模商業化落地，至於在去年底那一場發布會之後，地平線還將給大家帶來怎樣的震撼，一起拭目以待吧！

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