地平线创始人兼CEO余凯:汽车智能芯片助力共建开放产业生态

来源:智汇工业

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关键词:地平线 余凯 智能芯片

    2021年1月15-17日,第七届中国电动汽车百人会论坛在钓鱼台国宾馆以线上方式举办召开,本届论坛以“新发展格局与汽车产业变革”为主题,聚焦产业发展的趋势动态、热点痛点等问题。在1月17日下午进行的智能汽车论坛上,地平线创始人兼CEO余凯发表了主题演讲。


    地平线创始人兼CEO 余凯 


    今天我很荣幸在这里跟大家分享地平线在智能汽车、智能芯片这个领域所做的一些工作,关于技术、关于商业化落地、关于生态,同时也分享对整个产业发展的一些想法。


    先介绍一下背景。在2013年的时候,当时我在百度启动自动驾驶这样一个项目,也是在国内比较早的启动这么一个项目,后来成为百度的Apollo包括百度的事业部。这个过程中其实很快,我记得在2014年的时候,当时我们就意识到,解决自动驾驶问题不仅仅是软件算法、深度学习算法,也不仅仅是传感器,它面临很严重的问题就是关于计算,当时后备厢一打开一堆机器、各种线非常乱,尤其糟糕的是,开一段时间它的稳定性、可靠性都有问题,比如散热需要在半个小时就要找一个树荫的地方去停下来散散,所以这里面促使我比较早的思考我们可能要在芯片不仅仅是软件算法去解决这个问题。所以我们在国内不仅仅是智能驾驶芯片最早的一家,其实我们在整个AI芯片领域也是最早的,在2015年创立的时候,那时候深度学习的软件、算法刚刚为人所知,那时候AlphaGo还没有发生,当然今天人工智能芯片国内上百家公司,那个时候是一个非常非常冷门、生僻的方向。我们在整个发展过程中,一直对创新这个问题是有一些自己独立的并且是共识的思考,今天我也尝试给大家带来一些反共识的思考。


    第一个,我先挑战一下我们论坛的题目,叫汽车如何成为智能终端。实际我觉得大家把这个事想小了,首先我们在过去50年时间里边,可能最大的科技进步就是计算机的诞生,智能手机随着我们冠以“智能”,无非就是一个联网的可以移动的在手里面拿的小计算机,过去我们讲智能网联或者智能自行车、智能电器基本上只是联网的信息终端,可是智能汽车将是我们人类历史上第一个出现的真正的人工智能终端,就是说我们智能手机其实都是被动的,这里面智能的计算,比如我拍个照、美个颜都是被动的响应我的需求,可是智能汽车是真正的自主的行为,感知、决策、路径规划、人机交互。随着智能汽车的击穿跟突破,产业规模化的落地,我们一定会看到有更多的真正意义上的人工智能终端在很多的场景,不仅仅是交通,也包括家庭服务、农业、工业等等很多领域遍地开花,所以是一个对全产业跨很多产业链跨时代的创新,所以我们认为是一个堪比计算机诞生这样一个史诗级别的创新。


    回顾地平线在5年前创业时候的初心,我们当时不仅仅要做深度神经网络芯片,而我们真正要做的是面向真正的人工智能终端,也就是说无处不在的机器人,去做机器人的大脑芯片。这里面不是简单的做图象识别,它是真正的在人工智能意义上,从感知到推理、到预测、到人机交互、到决策一系列的整个人工智能计算的闭环。所以我们是这样去思考这样一个问题的,在这点上跟今天绝大部分的人工智能芯片公司对未来的思考都是非常不一样的。


    毫无疑问,现在智能汽车正在经历一个历史性的变革,从过去的上百个ECU分布式的计算,到逐渐更加集中的域控制器,到现在大家都在谈的中央计算架构,每个人都知道,尤其是我们可以看到,最近此起彼伏的发布会,我们看到智能汽车其实掀起了一个算力的军备竞赛,比如说特斯拉在2019年4月份的时候达到144TOPS的算力,当时其实已经超越了Mobileye差不多几十倍的增长,最近无论智己还是蔚来都已经是上千TOPS,我们看到此起彼伏的军备竞赛,我又要提出一个反共识的思考,几百T、上千T的算力增长是不可持续的,毕竟摩尔定律的物理极限在这里,1000T、2000T到5000T,如果按照现在摩尔定律功耗的标准如果超过10000T,这个车是一个燃烧的汽车,不是一个正常行驶的汽车,所以这个是技术上的不可持续性,而且在人工智能角度也不是那么有意义。


    今天智能汽车成为一个广为共识的赛道,我们国家也高度重视,这个是11部委在去年年初所颁布的国家级的战略,这里面特别提到操作系统,特别提到芯片,昨天苗部长也提到三个挑战:芯片、操作系统、安全。


    我们来看一下今天这样一个天下大势,也稍微回顾一下过去我们在PC、在智能手机,到今天智能汽车这样一个演变,我们可以看到,其实在终端品牌的创新,无论是中国,还是美国,其实都是打的非常精彩,到最后整个产业界能够记住的终端品牌基本上都是中国和美国的,比如说我们看联想在PC时代,我们在智能手机时代,有小米、OPPO、VIVO、华为、美国的苹果,都是打的非常精彩的竞争。今天我们在智能汽车也毫无疑问,无论特斯拉,现在的蔚来、理想、小鹏,都是在国际上,无论资本市场还是消费者,大家都已经高度认可,他们的创新大家都已经切实感受到了。


    但是我们还是要问一个问题,在PC跟移动手机时代,在它的操作系统跟芯片上,我们基本毫无作为。今天,智能汽车,让人类历史上第一次出现真正意义上的人工智能终端,我们的芯片跟我们的操作系统能不能够交上一份答卷?我想这件事情听起来一方面非常激动人心的,但另一方面也是非常严峻的,因为我们看到历史上终端品牌的竞争其实一般来讲收敛不会那么快,但是在底层芯片跟操作系统通常在很短时间窗口就会收敛,通常第一名占据绝大部分的市场份额,第二名会差距很大,第三名基本上没有声音。我们的判断是说,未来的三年,是最关键的时间窗口,如果中国品牌在芯片跟操作系统不能够拿到中国智能汽车市场的前两名,我认为我们就已经基本上出局了,所以这是一个我们对未来三年的预判。


    另外一方面,智能汽车芯片从半导体垂直领域来看也是一个很有看头的,比如晶体管集成密度,现在智能汽车的晶体管集成密度不断增长,回顾当年类比PC时代,我们可能连286的水平都不能够比得上,后面还有286、386、586、686不断的升级发展。另外一方面又是非常长周期、重投入,这里面的周期跟投入不仅仅是资金的投入,我觉得更重要的是时间的投入,因为车规级的安全关乎人的生命,所以整个研发、测试、导入时间周期都非常长,比消费级的半导体都要长,所以这是一个非常长跑道的创新。


    今天我们看汽车智能芯片已经成为智能汽车的数字发动机,好比燃油车时代整车架构的动力是发动机把石油能源转化成澎湃的物理动力,今天我们新的能源就是大数据,数据通过计算转化成对车的决策跟控制,以及对道路、对世界环境的建模,这个里面其实车载的芯片毫无疑问就是汽车上面的数字发动机,今天我们说在智能座舱的人机交互、在自动驾驶的环境感知到决策控制,都是靠智能芯片去完成这样一个数字发动机的计算。


    地平线征程2、征程3已经量产,并且已经拿到了相当多的定点车型,并且在去年我们的芯片搭载在16万辆汽车上,并推向消费者,今年我们的目标会有100万辆汽车搭载地平线的征程2、征程3的芯片,推向消费者。同时我们在今年也会推出旗舰级的征程5芯片,达到将近100TOPS的算力,比特斯拉FSD的算力还要强。当然我后面还要再解释一下这个算力到底是怎么回事。


    这是我们从L2到L3、L4、L5级别自动驾驶整个芯片布局的图谱,可以说地平线现在基本上从2019年开始到2020年、2021年,每一年推出一代芯片,整个发展可以说在业界来讲在芯片行业算非常疯狂,另外一方面实实在在的商业落地上,我觉得地平线也是作出了相当不错的一些成绩。


    还有值得一提的一点是,地平线毫无疑问也是在芯片公司里面最强的算法公司,我们也是算法公司里面最强的芯片公司,当然这个意义是什么?我再解释一下。


    我认为新一代的汽车芯片领导者必须是世界级的AI算法公司,因为如果你不深刻理解人工智能软件算法,以及它的发展演进的脉络你不可能去设计高效的人工智能芯片架构,因为芯片的架构,芯片是手段,而运行高效的算法才是目的,如果说你今天去设计一个架构,可是在3年、4年推向市场的时候新的软件算法已经推出,你的架构在推出来的时候就已经落后了,所以你是不能够去设计出真正有竞争力的芯片架构的。


    同时,芯片研发出来了以后推向我们的客户,我们必须高效的帮助我们的主机厂以及我们的Tier 1去开发软件算法,这个里面你自己对软件的深度理解以及能力是非常重要的,表面上看这个工夫在芯片里面,但真正你的工夫是从软件中来到软件中去,最终就是软件跟硬件的双轮驱动才是真正的AI芯片的生存之道。


    另外一点,我们来讲一下算力的问题。这里面给大家看一个数据,是特斯拉公布的,它说,它跟上一代用英伟达的芯片比,它的算力是增加了3倍,可是它的真实计算性能增加了21倍,这个真实的计算性能是说每秒钟准确识别多少帧图像。我们来真正的理解一下,做一个类比,实际芯片的算力就好比汽车的马力,并不是用户在真实的使用场景下所能感知到的性能,比如说我们用户真正感受到汽车的性能是什么,是百公里加速,这是非常直接的。我们说算力,TOPS的数值,实际是说你的物理乘法器数目乘以最高主频,只是个理论上限,可是你真正能够利用多少取决于跟软件算法的配合,这跟用户的感受之间其实是一个间接的关系。我们也非常同意像特斯拉用每秒钟准确识别多少帧作为一个真实的用户在应用场景里面可以感知到的性能,也就是FPS,我们提出了MAPS评估方法(在精度有保障范围内的平均处理速度)。所以算力其实并不代表汽车智能芯片的真实性能,今天所有的这些车厂都在标1000T、2000T、3000T,第一,在摩尔定律的意义上是不可维系的,第二,其实对真正的人工智能自动驾驶的计算并不具有真实的实际意义。


    这是地平线征程2的芯片,我们从2019年8月份推出,在去年就开始在长安的UNI—T、奇瑞蚂蚁上面量产落地,最近上汽的智己也公布了采用地平线征程2的芯片,当然还有大量的量产项目正在进行中。可以说今天中国基本上自主品牌80%以上的主机厂都跟地平线有量产的项目正在推进过程中。但是我认为其实更加重要的是,我们现在广泛的跟业界超过20家Tier 1,这里面包括硬件形态的、软件形态的合作伙伴在一起合作,所以我今天其实演讲的主题就是打造一个开放的合作生态,我注意到后面其实演讲的嘉宾里面至少有3家是我们现在非常密切的合作伙伴。


    对于过去我们很长时间,这两天都在讲汽车芯片短缺这件事情,过去所有主机厂一谈到芯片的供应商,100%都是国外厂商,去年我们拿了一个铃轩奖的最高奖——量产类金奖,有将近20家主机厂采购的老大在台上给我们颁这个奖,并且我们也听到一些真实的声音,让我们觉得非常感动,也非常受鼓舞,这件事情我觉得非常值得做。中国公司我认为在未来几年里面一定会在这个领域有相当的作为。


    (PPT)这里面都是跟各种合作伙伴在一起的联合,联合开发以及联合实验室的成立。


    最后,总结一下,我们觉得汽车智能芯片的奥林匹克决赛其实已经开始,时间窗口期也非常短,我觉得在2023年我们必须交出一份答卷,一定要拿到中国市场的前两名,但是我们的目标是到2023年冲刺中国市场份额的第一名。到2025年,能够在全球汽车智能芯片市场上拿到30%的市场占有率,实现“三分天下”。

    (审核编辑: 海蓝之心)