地平線創始人兼CEO余凱:汽車智能芯片助力共建開放產業生態

來源:智匯工業

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關鍵詞:地平線 余凱 智能芯片

    2021年1月15-17日,第七屆中國電動汽車百人會論壇在釣魚臺國賓館以線上方式舉辦召開,本屆論壇以“新發展格局與汽車產業變革”為主題,聚焦產業發展的趨勢動態、熱點痛點等問題。在1月17日下午進行的智能汽車論壇上,地平線創始人兼CEO余凱發表了主題演講。


    地平線創始人兼CEO 余凱 


    今天我很榮幸在這里跟大家分享地平線在智能汽車、智能芯片這個領域所做的一些工作,關于技術、關于商業化落地、關于生態,同時也分享對整個產業發展的一些想法。


    先介紹一下背景。在2013年的時候,當時我在百度啟動自動駕駛這樣一個項目,也是在國內比較早的啟動這么一個項目,后來成為百度的Apollo包括百度的事業部。這個過程中其實很快,我記得在2014年的時候,當時我們就意識到,解決自動駕駛問題不僅僅是軟件算法、深度學習算法,也不僅僅是傳感器,它面臨很嚴重的問題就是關于計算,當時后備廂一打開一堆機器、各種線非常亂,尤其糟糕的是,開一段時間它的穩定性、可靠性都有問題,比如散熱需要在半個小時就要找一個樹蔭的地方去停下來散散,所以這里面促使我比較早的思考我們可能要在芯片不僅僅是軟件算法去解決這個問題。所以我們在國內不僅僅是智能駕駛芯片最早的一家,其實我們在整個AI芯片領域也是最早的,在2015年創立的時候,那時候深度學習的軟件、算法剛剛為人所知,那時候AlphaGo還沒有發生,當然今天人工智能芯片國內上百家公司,那個時候是一個非常非常冷門、生僻的方向。我們在整個發展過程中,一直對創新這個問題是有一些自己獨立的并且是共識的思考,今天我也嘗試給大家帶來一些反共識的思考。


    第一個,我先挑戰一下我們論壇的題目,叫汽車如何成為智能終端。實際我覺得大家把這個事想小了,首先我們在過去50年時間里邊,可能最大的科技進步就是計算機的誕生,智能手機隨著我們冠以“智能”,無非就是一個聯網的可以移動的在手里面拿的小計算機,過去我們講智能網聯或者智能自行車、智能電器基本上只是聯網的信息終端,可是智能汽車將是我們人類歷史上第一個出現的真正的人工智能終端,就是說我們智能手機其實都是被動的,這里面智能的計算,比如我拍個照、美個顏都是被動的響應我的需求,可是智能汽車是真正的自主的行為,感知、決策、路徑規劃、人機交互。隨著智能汽車的擊穿跟突破,產業規?;穆涞?,我們一定會看到有更多的真正意義上的人工智能終端在很多的場景,不僅僅是交通,也包括家庭服務、農業、工業等等很多領域遍地開花,所以是一個對全產業跨很多產業鏈跨時代的創新,所以我們認為是一個堪比計算機誕生這樣一個史詩級別的創新。


    回顧地平線在5年前創業時候的初心,我們當時不僅僅要做深度神經網絡芯片,而我們真正要做的是面向真正的人工智能終端,也就是說無處不在的機器人,去做機器人的大腦芯片。這里面不是簡單的做圖象識別,它是真正的在人工智能意義上,從感知到推理、到預測、到人機交互、到決策一系列的整個人工智能計算的閉環。所以我們是這樣去思考這樣一個問題的,在這點上跟今天絕大部分的人工智能芯片公司對未來的思考都是非常不一樣的。


    毫無疑問,現在智能汽車正在經歷一個歷史性的變革,從過去的上百個ECU分布式的計算,到逐漸更加集中的域控制器,到現在大家都在談的中央計算架構,每個人都知道,尤其是我們可以看到,最近此起彼伏的發布會,我們看到智能汽車其實掀起了一個算力的軍備競賽,比如說特斯拉在2019年4月份的時候達到144TOPS的算力,當時其實已經超越了Mobileye差不多幾十倍的增長,最近無論智己還是蔚來都已經是上千TOPS,我們看到此起彼伏的軍備競賽,我又要提出一個反共識的思考,幾百T、上千T的算力增長是不可持續的,畢竟摩爾定律的物理極限在這里,1000T、2000T到5000T,如果按照現在摩爾定律功耗的標準如果超過10000T,這個車是一個燃燒的汽車,不是一個正常行駛的汽車,所以這個是技術上的不可持續性,而且在人工智能角度也不是那么有意義。


    今天智能汽車成為一個廣為共識的賽道,我們國家也高度重視,這個是11部委在去年年初所頒布的國家級的戰略,這里面特別提到操作系統,特別提到芯片,昨天苗部長也提到三個挑戰:芯片、操作系統、安全。


    我們來看一下今天這樣一個天下大勢,也稍微回顧一下過去我們在PC、在智能手機,到今天智能汽車這樣一個演變,我們可以看到,其實在終端品牌的創新,無論是中國,還是美國,其實都是打的非常精彩,到最后整個產業界能夠記住的終端品牌基本上都是中國和美國的,比如說我們看聯想在PC時代,我們在智能手機時代,有小米、OPPO、VIVO、華為、美國的蘋果,都是打的非常精彩的競爭。今天我們在智能汽車也毫無疑問,無論特斯拉,現在的蔚來、理想、小鵬,都是在國際上,無論資本市場還是消費者,大家都已經高度認可,他們的創新大家都已經切實感受到了。


    但是我們還是要問一個問題,在PC跟移動手機時代,在它的操作系統跟芯片上,我們基本毫無作為。今天,智能汽車,讓人類歷史上第一次出現真正意義上的人工智能終端,我們的芯片跟我們的操作系統能不能夠交上一份答卷?我想這件事情聽起來一方面非常激動人心的,但另一方面也是非常嚴峻的,因為我們看到歷史上終端品牌的競爭其實一般來講收斂不會那么快,但是在底層芯片跟操作系統通常在很短時間窗口就會收斂,通常第一名占據絕大部分的市場份額,第二名會差距很大,第三名基本上沒有聲音。我們的判斷是說,未來的三年,是最關鍵的時間窗口,如果中國品牌在芯片跟操作系統不能夠拿到中國智能汽車市場的前兩名,我認為我們就已經基本上出局了,所以這是一個我們對未來三年的預判。


    另外一方面,智能汽車芯片從半導體垂直領域來看也是一個很有看頭的,比如晶體管集成密度,現在智能汽車的晶體管集成密度不斷增長,回顧當年類比PC時代,我們可能連286的水平都不能夠比得上,后面還有286、386、586、686不斷的升級發展。另外一方面又是非常長周期、重投入,這里面的周期跟投入不僅僅是資金的投入,我覺得更重要的是時間的投入,因為車規級的安全關乎人的生命,所以整個研發、測試、導入時間周期都非常長,比消費級的半導體都要長,所以這是一個非常長跑道的創新。


    今天我們看汽車智能芯片已經成為智能汽車的數字發動機,好比燃油車時代整車架構的動力是發動機把石油能源轉化成澎湃的物理動力,今天我們新的能源就是大數據,數據通過計算轉化成對車的決策跟控制,以及對道路、對世界環境的建模,這個里面其實車載的芯片毫無疑問就是汽車上面的數字發動機,今天我們說在智能座艙的人機交互、在自動駕駛的環境感知到決策控制,都是靠智能芯片去完成這樣一個數字發動機的計算。


    地平線征程2、征程3已經量產,并且已經拿到了相當多的定點車型,并且在去年我們的芯片搭載在16萬輛汽車上,并推向消費者,今年我們的目標會有100萬輛汽車搭載地平線的征程2、征程3的芯片,推向消費者。同時我們在今年也會推出旗艦級的征程5芯片,達到將近100TOPS的算力,比特斯拉FSD的算力還要強。當然我后面還要再解釋一下這個算力到底是怎么回事。


    這是我們從L2到L3、L4、L5級別自動駕駛整個芯片布局的圖譜,可以說地平線現在基本上從2019年開始到2020年、2021年,每一年推出一代芯片,整個發展可以說在業界來講在芯片行業算非常瘋狂,另外一方面實實在在的商業落地上,我覺得地平線也是作出了相當不錯的一些成績。


    還有值得一提的一點是,地平線毫無疑問也是在芯片公司里面最強的算法公司,我們也是算法公司里面最強的芯片公司,當然這個意義是什么?我再解釋一下。


    我認為新一代的汽車芯片領導者必須是世界級的AI算法公司,因為如果你不深刻理解人工智能軟件算法,以及它的發展演進的脈絡你不可能去設計高效的人工智能芯片架構,因為芯片的架構,芯片是手段,而運行高效的算法才是目的,如果說你今天去設計一個架構,可是在3年、4年推向市場的時候新的軟件算法已經推出,你的架構在推出來的時候就已經落后了,所以你是不能夠去設計出真正有競爭力的芯片架構的。


    同時,芯片研發出來了以后推向我們的客戶,我們必須高效的幫助我們的主機廠以及我們的Tier 1去開發軟件算法,這個里面你自己對軟件的深度理解以及能力是非常重要的,表面上看這個工夫在芯片里面,但真正你的工夫是從軟件中來到軟件中去,最終就是軟件跟硬件的雙輪驅動才是真正的AI芯片的生存之道。


    另外一點,我們來講一下算力的問題。這里面給大家看一個數據,是特斯拉公布的,它說,它跟上一代用英偉達的芯片比,它的算力是增加了3倍,可是它的真實計算性能增加了21倍,這個真實的計算性能是說每秒鐘準確識別多少幀圖像。我們來真正的理解一下,做一個類比,實際芯片的算力就好比汽車的馬力,并不是用戶在真實的使用場景下所能感知到的性能,比如說我們用戶真正感受到汽車的性能是什么,是百公里加速,這是非常直接的。我們說算力,TOPS的數值,實際是說你的物理乘法器數目乘以最高主頻,只是個理論上限,可是你真正能夠利用多少取決于跟軟件算法的配合,這跟用戶的感受之間其實是一個間接的關系。我們也非常同意像特斯拉用每秒鐘準確識別多少幀作為一個真實的用戶在應用場景里面可以感知到的性能,也就是FPS,我們提出了MAPS評估方法(在精度有保障范圍內的平均處理速度)。所以算力其實并不代表汽車智能芯片的真實性能,今天所有的這些車廠都在標1000T、2000T、3000T,第一,在摩爾定律的意義上是不可維系的,第二,其實對真正的人工智能自動駕駛的計算并不具有真實的實際意義。


    這是地平線征程2的芯片,我們從2019年8月份推出,在去年就開始在長安的UNI—T、奇瑞螞蟻上面量產落地,最近上汽的智己也公布了采用地平線征程2的芯片,當然還有大量的量產項目正在進行中??梢哉f今天中國基本上自主品牌80%以上的主機廠都跟地平線有量產的項目正在推進過程中。但是我認為其實更加重要的是,我們現在廣泛的跟業界超過20家Tier 1,這里面包括硬件形態的、軟件形態的合作伙伴在一起合作,所以我今天其實演講的主題就是打造一個開放的合作生態,我注意到后面其實演講的嘉賓里面至少有3家是我們現在非常密切的合作伙伴。


    對于過去我們很長時間,這兩天都在講汽車芯片短缺這件事情,過去所有主機廠一談到芯片的供應商,100%都是國外廠商,去年我們拿了一個鈴軒獎的最高獎——量產類金獎,有將近20家主機廠采購的老大在臺上給我們頒這個獎,并且我們也聽到一些真實的聲音,讓我們覺得非常感動,也非常受鼓舞,這件事情我覺得非常值得做。中國公司我認為在未來幾年里面一定會在這個領域有相當的作為。


    (PPT)這里面都是跟各種合作伙伴在一起的聯合,聯合開發以及聯合實驗室的成立。


    最后,總結一下,我們覺得汽車智能芯片的奧林匹克決賽其實已經開始,時間窗口期也非常短,我覺得在2023年我們必須交出一份答卷,一定要拿到中國市場的前兩名,但是我們的目標是到2023年沖刺中國市場份額的第一名。到2025年,能夠在全球汽車智能芯片市場上拿到30%的市場占有率,實現“三分天下”。

    (審核編輯: 海藍之心)

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