智駕芯片一直被看做是自動(dòng)駕駛汽車的“大腦”,隨著主流智能駕駛從L2向L2+以及更高級(jí)的L3滲透,汽車對(duì)“大腦”算力的需求大幅提升。
曾經(jīng)的5TOPS 、10TOPS產(chǎn)品被掃進(jìn)故紙堆,以英偉達(dá)Orin為主要代表的大算力芯片開始成為行業(yè)新寵。
然而,算力絕非衡量芯片表現(xiàn)的唯一指標(biāo),只能說先進(jìn)制程、大算力是目前自動(dòng)駕駛芯片發(fā)展的底層支撐,但選擇哪種類型的芯片還是取決于車企的具體需求和商業(yè)邏輯,包括成本、性能和功耗等因素。
自動(dòng)駕駛芯片市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈,英偉達(dá)迎來諸多挑戰(zhàn)者,安霸是其中之一。
安霸創(chuàng)始人兼CEO王奉民表示,隨著基于AI的AD和ADAS解決方案的加速應(yīng)用,汽車主機(jī)廠和Tier 1在所有細(xì)分賽道中都需要AI性能更高、功耗更低以及對(duì)高級(jí)算法全面支持的解決方案。
進(jìn)軍汽車行業(yè)
今年的CES 2024上,安霸又發(fā)布其CV3-AD汽車AI域控芯片系列的最新產(chǎn)品:CV3-AD635和CV3-AD655,加上CV3-AD685和主打中國市場(chǎng)的CV72AQ,CV3-AD系列現(xiàn)可覆蓋從主流到中高端乘用車的所有AD和ADAS解決方案。CV3-AD635 和 CV3-AD655 的工程樣品預(yù)計(jì)將于 2024 年第一季度提供。
圖片來源:安霸
值得一提的是,大陸集團(tuán)與安霸的戰(zhàn)略合作將CV3系列芯片的量產(chǎn)提上日程,在兩家公司基于AI SoC的L2+級(jí)至L4級(jí)自動(dòng)駕駛聯(lián)合硬件系統(tǒng)解決方案中,對(duì)CV3-AD SoC系列進(jìn)行向上擴(kuò)展。這些全套解決方案搭載多款傳感器,包括大陸集團(tuán)的高分辨率攝像頭、毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá),以及相關(guān)控制單元和所需的軟件。
大陸集團(tuán)和安霸目前已收到第一份訂單:一套全棧式 L4 級(jí)自動(dòng)駕駛解決方案,將沿著大陸的技術(shù)路線逐步推進(jìn)。首個(gè)聯(lián)合開發(fā)產(chǎn)品將于2027年進(jìn)行批量生產(chǎn)。
提及安霸,或許大部分用戶會(huì)感到陌生,但要說起大疆的無人航拍機(jī)、Gopro的運(yùn)動(dòng)相機(jī),其背后的視覺處理芯片、軟件算法等方面都有安霸的身影。
2004年成立于硅谷的安霸,早早躋身全球圖像處理技術(shù)的前列,??怠⒋笕A、大疆等消費(fèi)電子、安防市場(chǎng)細(xì)分領(lǐng)域的龍頭企業(yè),均在安霸的合作伙伴之列,2012年,安霸成功在納斯達(dá)克敲鐘,又開啟一段新的征程。
市場(chǎng)需求一直是推動(dòng)技術(shù)發(fā)展與落地的核心動(dòng)力,隨著人工智能催動(dòng)各行各業(yè)的發(fā)展,單純的圖像識(shí)別已不能滿足安防等領(lǐng)域需求,在芯片設(shè)計(jì)中必須導(dǎo)入支持計(jì)算機(jī)視覺和AI算法的設(shè)計(jì)。
從安防到運(yùn)動(dòng)相機(jī)、無人機(jī),結(jié)合AI發(fā)展的必要,安霸找到了新的發(fā)力點(diǎn)——自動(dòng)駕駛汽車。視覺感知對(duì)于自動(dòng)駕駛汽車的重要性不言而喻,同時(shí)基于汽車持續(xù)發(fā)展的龐大市場(chǎng),可提供給企業(yè)更大的發(fā)展空間。
王奉民說到:“我們公司跟別人真正的區(qū)別,其中一點(diǎn)就是實(shí)時(shí)圖像和視頻處理,擁有這方面能力的公司在芯片行業(yè)還真的不多。安防市場(chǎng)是一個(gè)特別需要這些技術(shù)的的,現(xiàn)在它還是我們最大的市場(chǎng);另外還有運(yùn)動(dòng)攝像機(jī)市場(chǎng),大疆、GoPro、Insta360等都是我們的客戶。下一個(gè)最重要的市場(chǎng)是什么?應(yīng)該是自動(dòng)駕駛汽車?!?/p>
事實(shí)上,安霸布局汽車行業(yè)也有較長(zhǎng)一段時(shí)間了。2015年,安霸以3000萬美元收購VisLab是關(guān)鍵一步,其補(bǔ)足了安霸在計(jì)算機(jī)視覺算法方面的能力,后續(xù)幾代AI SoC在硬件級(jí)別整合了VisLab的視覺感知算法。
而對(duì)于芯片算力的發(fā)展,2017年開始,安霸推出第一代CV1芯片,之后推出了用于車載市場(chǎng)的系列產(chǎn)品,包括CV2、CV22、CV25、CV28等系列視覺感知芯片,從2018年開始推向市場(chǎng)并陸續(xù)在全球乘用車市場(chǎng)量產(chǎn)。
直到現(xiàn)在,CV2系列芯片都是安霸的銷量主力,應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,在汽車市場(chǎng)的出貨量累計(jì)也有數(shù)百萬顆。
不過,王奉民告訴蓋世汽車:“2015年我們就在想怎樣去做自動(dòng)駕駛,但我們非常了解一件事情,如果當(dāng)時(shí)我們真的要做L2+、L3或L4,CV2的算力都不夠?!?/p>
基于此,CV3應(yīng)運(yùn)而生,安霸在5年前就開始準(zhǔn)備籌劃CV3,3年前開始正式動(dòng)工。
在前年的CES 2022上,安霸發(fā)布了CV3系列芯片,將單SoC的AI處理能力一下拉到了500 eTOPS(等效算力),單顆芯片算力數(shù)倍于友商-X,同時(shí)功耗還未增加。
CV3系列產(chǎn)品中以CV3-AD685芯片性能最強(qiáng),該芯片是安霸首個(gè)面向量產(chǎn)智駕域控制器的芯片,單顆芯片可接入20路攝像頭、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)等傳感器,實(shí)現(xiàn)高感知能力。
安霸的方法論
CV3系列取得突破的性能、功耗表現(xiàn)并非偶然。王奉民表示:“我們今天能夠做一個(gè)非常高算力的芯片,然后又能夠做到功耗那么低?;旧鲜且?yàn)楫?dāng)我們定義這顆芯片的時(shí)候,我們就知道這個(gè)芯片是完全為了自動(dòng)駕駛而生的?!?/p>
自動(dòng)駕駛芯片的發(fā)展正呈現(xiàn)出專有化的趨勢(shì)。隨著汽車智能化的迅速發(fā)展、自動(dòng)駕駛級(jí)別的提升以及功能應(yīng)用的豐富,汽車對(duì)芯片算力的需求也越來越大。
專用芯片正在成為自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的主流選擇。這類芯片因?yàn)槭菫樘囟ㄈ蝿?wù)或應(yīng)用而定制的,因此在具體的應(yīng)用領(lǐng)域,性能、功耗和成本方面通常比通用芯片更具優(yōu)勢(shì)。
具體來看,一款自動(dòng)駕駛的專用芯片,需要具備幾個(gè)特質(zhì)。
一方面,對(duì)于車載AI芯片來說,僅僅高的算力并不一定意味著好的表現(xiàn),能效比是一個(gè)非常重要的指標(biāo)。
此外,很多車企在選擇大算力芯片平臺(tái)時(shí),不僅僅只是為了滿足一款車的需求。它們可能會(huì)同時(shí)覆蓋多個(gè)不同的車型,這就要求大算力平臺(tái)同時(shí)還需具備足夠的靈活性和可拓展性。
同時(shí),一個(gè)優(yōu)秀的芯片平臺(tái)不僅要在硬件上強(qiáng)大,還需要在軟件層面能夠提供配套的工具鏈、軟件棧等,以確保車企可以快速地開發(fā)和部署相關(guān)的應(yīng)用。
可以說,從相關(guān)數(shù)據(jù)來看,安霸的CV3系列SoC可以很好地滿足以上要求。
芯片廠商眾多,安霸的特殊性在于其在視頻圖像處理方面的基因,以及對(duì)于底層架構(gòu)的創(chuàng)新等方面,CV全系列芯片包含安霸自有ISP圖像處理單元和高品質(zhì)H.265編碼單元,以及安霸自己獨(dú)有的AI引擎——CVflow? 。
領(lǐng)先的圖像處理增強(qiáng)了SoC的AI視覺感知性能。與此同時(shí),CVflow 架構(gòu)結(jié)合了多個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器(包括支持 Transformer 和 BEV 等最新的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)),以及進(jìn)行傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)視覺和4D毫米波雷達(dá)處理的通用矢量計(jì)算單元。
得益于CVflow 架構(gòu)的低功耗,產(chǎn)品散熱成本和復(fù)雜度可以降低。而且從整車角度來說,超低功耗可讓客戶在汽車上使用更小容量的電池,從而繼續(xù)降低成本以及重量,提升續(xù)航里程。
基于同一套架構(gòu)、SDK 和 CV 工具,所有在 CV3-AD 系列芯片上開發(fā)的功能均可實(shí)現(xiàn)快速移植。伴隨著SoC一起設(shè)計(jì),安霸還提供了輔助駕駛和自動(dòng)駕駛的全套軟件解決方案,并對(duì)所有 CV3-AD系列產(chǎn)品進(jìn)行了優(yōu)化。
要實(shí)現(xiàn)這些功能應(yīng)用或性能指標(biāo),得益于安霸踐行的一套方法論。“我們定義芯片的方式是先了解應(yīng)用,再了解算法和軟件,然后在定義芯片的過程當(dāng)中,想辦法降低所需要的功耗,而不影響到它的功能。”王奉民說道。
面向未來
王奉民認(rèn)為,安霸在過去的十多年,做得最好的一件事情就是當(dāng)技術(shù)轉(zhuǎn)變的時(shí)候,可以很快的跟進(jìn)應(yīng)用需求。
除了自動(dòng)駕駛,大模型也是安霸的關(guān)注所在。
2022年11月,OpenAI發(fā)布ChatGPT之時(shí),誰都預(yù)料不到其能在短時(shí)間內(nèi)發(fā)展到如今地步。伴隨著 ChatGPT 的爆火,它背后所依賴的大模型技術(shù),沖擊著各行各業(yè),走向智能化的汽車行業(yè)自然不會(huì)例外。
擁抱大模型,成為汽車行業(yè)快速達(dá)成的共識(shí),生成式AI和汽車級(jí)LLM有望在車內(nèi)外實(shí)現(xiàn)全新、直觀和個(gè)性化的用戶體驗(yàn)、功能和特性。過去的一年時(shí)間里,車企在智能座艙、智能駕駛領(lǐng)域多有嘗鮮。
然而,大模型上車需要怎樣的芯片算力平臺(tái)呢?
相較普通汽車,搭載大模型的智能化汽車對(duì)算力的需求飆升。當(dāng)AI持續(xù)進(jìn)化,大語言模型走向多模態(tài),不僅僅需要能夠處理文本數(shù)據(jù),還要處理圖像、視頻、音頻等多種類型的數(shù)據(jù)。更有一個(gè)現(xiàn)實(shí)的問題必須解決,那就是能耗問題。
王奉明表示:“當(dāng)全世界的電力不足以支撐AI快速發(fā)展的時(shí)候,解決方法是什么?我認(rèn)為最后解決方法是開發(fā)一些針對(duì)性的特殊芯片。我相信絕對(duì)會(huì)有人在想是不是可以針對(duì)LLM,做出一個(gè)特殊芯片來解決這個(gè)問題。當(dāng)這個(gè)芯片成型的時(shí)候,我覺得市場(chǎng)會(huì)有很多變化?!?/p>
安霸已經(jīng)開始有所嘗試。
在CES 2024期間,安霸展出在其新款N1系列SoC上運(yùn)行多模態(tài)大模型(Multi-Modal LLM),其每次推理的功耗顯著低于當(dāng)前市場(chǎng)的通用GPU解決方案。
圖片來源:安霸
安霸將在中高端SoC上提供已優(yōu)化的生成式 AI 處理。這些AI SoC包含了功耗低于5瓦的CV72 芯片,以及最新的可應(yīng)用于服務(wù)器端,功耗低于50瓦的N1芯片。與GPU及其他 AI 加速器相比,安霸提供了完整的 SoC 解決方案,每生成一個(gè) token 的能效比最高可提高3倍,并可快捷、低成本地部署在終端產(chǎn)品中。
蓋世汽車了解到,N1 是和 CV3 同技術(shù)平臺(tái)的芯片,只是上面的軟件完全不一樣?;诎舶詾樽詣?dòng)駕駛開發(fā)的CV3-AD架構(gòu),N1系列SoC對(duì)總算力資源進(jìn)行了針對(duì)性的優(yōu)化,從而以超極低功耗運(yùn)行多模態(tài)大模型。
此外,所有安霸的AI SoC均可搭配全新的Cooper?開發(fā)平臺(tái)。為了縮短客戶新產(chǎn)品上市的時(shí)間,安霸已預(yù)先移植和優(yōu)化了LIama-2等流行的大語言模型。其在N1芯片上運(yùn)行的大語言和視覺助手 LLava 模型,可對(duì)多達(dá) 32 個(gè)攝像頭同時(shí)進(jìn)行多模態(tài)視覺分析。
王奉民說到:“我認(rèn)為L(zhǎng)LM是我們未來一定要走的方向,而且我也認(rèn)為L(zhǎng)LM會(huì)回來影響安防,影響汽車。我甚至敢大膽的猜測(cè),10年之后自動(dòng)駕駛汽車是用LLM來跑的?!?/p>
安霸的目標(biāo)是將生成式AI部署于終端設(shè)備和本地硬件上,從而將其廣泛應(yīng)用于視頻安防分析、機(jī)器人以及眾多工業(yè)領(lǐng)域。
在汽車行業(yè),雖然大模型的應(yīng)用還只是處于起步階段,但我們能夠看到,國內(nèi)車廠們已經(jīng)紛紛開始籌劃在 AI 大模型這一戰(zhàn)場(chǎng)了。安霸是不是已經(jīng)踩在了風(fēng)口?
回首安霸的發(fā)展軌跡,其成功完成向AI視覺芯片公司的轉(zhuǎn)身,2015年收購VisLab,2021年收購4D成像雷達(dá)AI算法公司——Oculii傲酷雷達(dá),將目標(biāo)市場(chǎng)拓展到雷達(dá)感知與視覺融合領(lǐng)域等,到布局大模型領(lǐng)域,可以明顯的看到一條緊跟時(shí)代風(fēng)口的線索。
不過王奉民也坦言,安霸在汽車行業(yè)的進(jìn)展尚未達(dá)到最初預(yù)期,還需進(jìn)一步努力。原因是多種多樣的,可能是因?yàn)橹鳈C(jī)廠對(duì)于拓展新的供應(yīng)商相對(duì)保守,也可能是因?yàn)榘舶栽谲浖榷喾矫娴囊?guī)劃才剛剛顯露實(shí)力,有待“發(fā)酵”。
“事實(shí)上很多客戶都已經(jīng)把他們的算法導(dǎo)入我們芯片,證明我們的CV3-AD685就是三倍于友商-X的性能,這不是我們自賣自夸,而是客戶在講。所以我相信接下來一兩年,在汽車行業(yè),安霸會(huì)有很多像大陸一樣的客戶或合作伙伴來幫助我們繼續(xù)成長(zhǎng)?!蓖醴蠲裾f道。
伴隨著城市NOA的內(nèi)卷和L3政策的逐步放開,如今的自動(dòng)駕駛或者說智駕芯片行業(yè)又走到了一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。
王奉民認(rèn)為,要提高用戶對(duì)自動(dòng)駕駛的接受度,最重要的是安全性。要持續(xù)提高安全性,把智駕算法的性能和準(zhǔn)確度提升到新臺(tái)階,還是要依靠 AI 算力的不斷提升。
此外,未來是否會(huì)有新的感知技術(shù),除了Transformer,是否會(huì)有新的Network出現(xiàn)等,這些可能得變化會(huì)持續(xù)驅(qū)動(dòng)汽車芯片的發(fā)展,同時(shí)也是留給芯片廠商發(fā)力的空間。
對(duì)于未來的發(fā)展,安霸已有許多準(zhǔn)備,故事還未講完,接下來,芯片廠商就各顯神通吧。
來源:第一電動(dòng)網(wǎng)
作者:蓋世汽車
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