自動駕駛的軍備競賽，很大程度上取決于芯片算力，影響未來自動駕駛功能和性能的核心在于高性能車規(guī)級計算芯片。年初的CES展上，各大芯片廠商展示了旗下針對自動駕駛的最新解決方案，其中就包括近年來在ADAS領域突飛猛進的老牌芯片廠商安霸。
安霸在CES 2022全球首發(fā)其最新AI域控制器芯片CV3系列，該系列基于安霸完全可擴展、高能效比的CVflow?架構而設計，采用5nm制程，相較于上一代車規(guī)級產(chǎn)品CV2系列，其算力整整提高42倍，高達500 eTOPS。單芯片即可實現(xiàn)ADAS應用及L4級自動駕駛，這是安霸對新一代芯片的預期。
自動駕駛芯片領域，玩家眾多，國際上有英偉達和Mobileye占據(jù)大量市場份額，國內(nèi)也有如地平線、黑芝麻在內(nèi)的科創(chuàng)企業(yè)異軍突起。作為多年來在影像芯片和安防領域積攢了深厚經(jīng)驗的芯片廠商，安霸在自動駕駛行業(yè)也已耕耘多年。如今，隨著在性能表現(xiàn)上非常有吸引力的CV3系列芯片的推出，安霸如何進一步布局自動駕駛？在這周舉辦的一場線上媒體溝通會上，安霸高管為我們揭曉了答案。
算力高達500eTOPS，單顆芯片搭建整套ADAS系統(tǒng)
AI域控制的處理性能通過算力來體現(xiàn)，安霸的CV3算力高達500 eTOPS，在全球已發(fā)布的單芯片中，屬于第一梯隊。
安霸中國區(qū)總經(jīng)理馮羽濤介紹道，eTOPS中的“e”指的是“Equivalent”，意思就是等效的。之所以和大部分廠家的TOPS不同，是用實際跑神經(jīng)網(wǎng)絡出來的等效算力來計算，這源自于安霸特殊的CVflow?架構。
安霸中國區(qū)總經(jīng)理 馮羽濤
安霸的CVflow?架構不等同于任何GPU，其專門針對卷積神經(jīng)網(wǎng)絡以及常見的神經(jīng)網(wǎng)絡的運算做了優(yōu)化，這其中涵蓋大量安霸專利的技術。CV3芯片的計算性能不能簡單地與一般的GPU相比較。在產(chǎn)品測試中，安霸工程師用CV3和傳統(tǒng)GPU運行相同的算法，如果二者速度同樣快，那么CV3的等效算力就和對比測試的GPU相同，但功耗卻是其幾分之一。
不僅是最新推出的CV3，在所有的CV系列芯片中，CVflow?架構都是作為核心存在。安霸自研了這一實現(xiàn)AI加速引擎的芯片架構，它不是一個通用的計算平臺，而是專門為視覺感知以及其它感知算法設計的。當然，CVflow?架構具有一定的通用性，不局限于為一種算法而設計，支持大部分主流的神經(jīng)網(wǎng)絡架構。該新一代架構的全面性體現(xiàn)在它幾乎綜合考量了低功耗、高效率、強大的運算能力、人工智能算法等所有客戶可能考慮的因素。
CV3相比CV2的AI性能提升足足達到42倍，除了在架構上進一步優(yōu)化，安霸還在CV3搭載了多達16個Arm? Cortex-A78AE CPU內(nèi)核，在支持自動駕駛系統(tǒng)的軟件應用所需的CPU性能上，也比上一代芯片CV2提高了整整30倍。
在CV2系列中，安霸集成了4個Arm A53內(nèi)核，之所以在新一代產(chǎn)品中要增加到16個核心，馮羽濤表示，在和客戶項目合作的過程中，經(jīng)常受到客戶ARM性能不夠的反饋，許多自動駕駛公司的算法里同時包含神經(jīng)網(wǎng)絡的AI算法和傳統(tǒng)算法，所謂傳統(tǒng)算法就是一些邏輯層的程序，比如說非神經(jīng)網(wǎng)絡的計算，這些往往只能跑在Arm上，而CVflow?提供的主要是針對卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的加速，因此安霸決定增加Arm的CPU的性能來滿足更多客戶的需求。安霸將16個Arm的A78內(nèi)核分成四個集群或者cluster，每一個cluster是四個核，16個是4×4的配置。從設計的角度而言，這一設計可以針對L4級自動駕駛專門優(yōu)化，不同的Arm核集群用在不同的專注方向上，例如用一個四核cluster做安全域，用一個cluster負責神經(jīng)網(wǎng)絡以及視覺感知，還可以再用一個cluster實現(xiàn)傳感器融合。這樣的布局可以使得軟件的開發(fā)相對獨立，從整個系統(tǒng)來講，可以用不同核的集群來控制不同的功能，也可以作為冗余，出于上述考量，安霸的第一顆CV3采用用16顆Arm核。
目前安霸推出的是CV3系列中的CV3 – HIGH旗艦產(chǎn)品，在之后推出偏低端的CV3芯片時，會根據(jù)需要減少部分ARM，更針對性地適應客戶算法，幫助客戶降低成本。
有強大的硬件性能作為支持，安霸CV3單顆芯片即可運行整套ADAS系統(tǒng)和自動駕駛算法。更高的AI感知能力包括高像素視覺處理、毫米波雷達、激光雷達和超聲波雷達以及彼此之間的多傳感器深度融合，還對自動駕駛的規(guī)控提供支持。
算法優(yōu)先，融合4D成像毫米波雷達算法
安霸一直強調的產(chǎn)品設計策略是“算法優(yōu)先”，從多個角度注重應用方向和算法的需求，其芯片架構會專注于做出一些獨特的設計，來適應特殊算法。
安霸的“算法優(yōu)先”體現(xiàn)在四方面，包括其傳統(tǒng)的圖象處理ISP和圖象的視頻壓縮算法；自動駕駛算法；CVflow?架構中利用AI加速引擎，可以深度融合4D成像毫米波雷達的算法。
2021年，安霸收購了全球球領先的4D成像雷達算法公司——傲酷，由此在CV3芯片中，安霸集成了傲酷4D成像毫米波雷達的算法。
對此，安霸中國區(qū)市場營銷副總裁郄建軍談到，4D成像毫米波雷達這兩年成為市場熱點。最明顯的趨勢是，車載的普通毫米波雷達逐步升級到4D成像雷達。如同近幾年車載激光雷達的快速普及一樣，車載4D成像雷達市場也將迎來爆發(fā)。行業(yè)中的毫米波雷達公司的重點都在轉向4D成像雷達。
安霸中國區(qū)市場營銷副總裁 郄建軍
對傲酷來說，安霸用非常獨特的算法方式，只需要用和普通毫米波雷達類似的簡單硬件，就可以做成非常高性能的4D成像雷達。傲酷加盟安霸之后，4D成像雷達算法也植入安霸的CV3芯片中，雷達性能得到大幅提升，和視覺感知也可以實現(xiàn)深度前融合。
郄建軍補充道，AI的算法更新非?？?，未來會有更多算法涌現(xiàn)。安霸在芯片設計過程中，會充分考慮到不同的算法，包括現(xiàn)有的芯片如何支持可能出現(xiàn)的更先進的算法。CV3芯片測試過上千種市場上通用的開源算法，也包括安霸自己的VisLab算法。在這一基礎上，安霸再優(yōu)化芯片設計，圍繞算法去優(yōu)化芯片，這就是是“算法優(yōu)先”的核心理念——芯片為算法服務。
深度布局自動駕駛
除了此次CES 2022期間發(fā)布的CV3系列，安霸其實在自動駕駛領域已經(jīng)和全球許多知名自動駕駛企業(yè)達成了域控制器相關的戰(zhàn)略合作。
在CV2芯片的應用方面，安霸和已登陸資本市場的美國電動卡車制造商RIVIAN共同研發(fā)自動駕駛系統(tǒng)。RIVIAN在其電動卡車上采用了多顆安霸的CV2芯片來支持自動駕駛系統(tǒng)的運行。基于CV2芯片的L2級自動駕駛系統(tǒng)Driver+，已經(jīng)量產(chǎn)搭載于RIVIAN的R1T純電皮卡中。
安霸的合作伙伴還包括由安波福和現(xiàn)代合資成立的自動駕駛公司Motional。Motional在評估了很多家供應商的自動駕駛芯片之后，最終決定采用安霸的多顆CV2來作為她的中央處理器域控制器的視覺感知處理芯片，來推進L4級自動駕駛系統(tǒng)的研發(fā)。
對于未來的自動駕駛軍備競賽，兩位受訪人都認為，對于算力的爭奪將愈發(fā)激烈。
馮羽濤表示，安霸之所以決定進入高算力SoC這個賽道，是基于對市場發(fā)展趨勢的判斷以及對很多對神經(jīng)網(wǎng)絡、人工智能算法的研究，安霸認為結合在視覺感知處理方面積累的包括ISP、低功耗的芯片SoC這方面技術的積累，加入高算力的CVflow?全新設計，在智能駕駛汽車未來發(fā)展的5到10年間，安霸還能用這顆芯片和系列給廣大的汽車行業(yè)的客戶們提供非常多樣化的選擇。這也是為什么安霸選擇在當下這個時間點推出CV3系列的原因。
郄建軍認為，自動駕駛芯片的算力之爭會更加白熱化，各家供應商都在PK算力，但總會接近極限，達到幾千TOPS，滿足接近L4自動駕駛的要求之后，市場節(jié)奏就會慢下來。除此之外，還有制程方面的競爭，從5nm到4nm到3nm甚至更先進。但目前來說安霸的5nm芯片已經(jīng)非常先進了，未來將注重算力能效比，及算力能效比的提升。在市面上的所有芯片中，安霸能夠做到1W支持10個TOPS，這是絕無僅有的。
