12 月 16 日,汽车之心「2022 智能汽车手艺与贸易立异论坛」顺利举办,以「新手艺 新贸易」为主题,聚焦汽车智能化,通过会聚智能汽车行业及主动驾驶财产链学术领袖、行业大咖、创业者、投资大佬参会和分享,围绕智能汽车时代,汽车科技的手艺与贸易立异时机,通过层层分析和趋向判断,探寻中国智能汽车立异大时代的将来。

大会上,安霸半导体手艺 (上海) 有限公司深圳分公司总司理刘清涛颁发了以「安霸 ADAS/主动驾驶全系处理计划,拥抱智驾新时代」为主题的演讲,对安霸在汽车智能驾驶范畴的处理计划和手艺优势停止了分享。

以下为演讲实录,经汽车之心整理:

各人好,我是刘清涛。

十分快乐来到汽车之心主办的智能汽车手艺与贸易立异论坛和各人碰头。今天我给各人分享的标题问题是《安霸 ADAS/主动驾驶全系处理计划,拥抱智驾新时代》。

01、安霸在汽车智能驾驶范畴的规划和手艺优势

安霸成立于 2004 年,是一家 AI 视觉芯片公司,专注于高清视频图像处置、 AI 计算机视觉和汽车主动驾驶等范畴。

2007 年安霸中国团队成立,先后在上海和深圳设立了研发中心。2012 年,安霸在纳斯达克上市。2015 年,安霸收买了业界十分出名的主动驾驶公司 VisLab。2021 年收买了 4D 毫米波雷达算法公司傲酷。同年,安霸累计量产超越 3 亿多颗高清摄像芯片。2022 年安霸发布了大算力主动驾驶域控 SoC 系列 CV3-AD。

安霸分收机构遍及世界各地, 美洲、欧洲、亚洲都有规划。安霸的研发团队次要位于三个处所:美国加州硅谷,中国大陆的上海和深圳,台湾新竹。

上海和深圳团队一共有 200 余人,专注于中国本土汽车市场,超越 85% 以上的是研发手艺人员。

安霸在智能汽车电子范畴潜心耕作多年,下面我给各人介绍一下安霸 CV 系列车规芯片。

起首科普一下,那里提到的 CV 系列芯片,里面均内嵌了计算机视觉处置引擎,也就是常说的 CVflow® AI 硬件加速单位。

CV 系列芯片能够普遍用于需要 AI 智能算法的智能驾驶产物上。

安霸 ADAS/自动驾驶全系解决方案,拥抱智驾新时代  第1张

根据造程工艺差别,安霸 CV 系列芯片次要分红两部门:

一个是 10 纳米造程的车规芯片系列:CV2FS, CV22FS, CV2AQ, CV22AQ, CV25AQ, CV28AQ (以下简称「CV2x」) 全系基于 10 纳米车规造程,所有的芯片都已经在乘用车项目上得到量产,同时 SDK 软件彼此兼容,撑持多种算法开发和优化。

CV2x 系列芯片供给了磐石信息平安综合处理计划,撑持硬件信息平安,已经在多个项目上量产。别的在 CV2x 系列芯片中,CV2FS/CV22FS 到达了芯片级此外 ASIL-C 品级,功用平安岛 ASIL-D 品级。

另一个是 5纳米先辈造程的车规芯片系列:

本年安霸刚刚发布了 CV3-AD 大算力域控 SoC,后续还会发布 CV7x 系列的芯片。那两个系列芯片都撑持硬件的 HSM,可以显著改善信息平安。同时 CV3-AD 系列芯片撑持 ASIL-D 的功用平安岛,整个芯片能够到达 ASIL-B 功用平安品级。

安霸 ADAS/自动驾驶全系解决方案,拥抱智驾新时代  第2张

那里展现了 EXIDA 官方认证的芯片品级 ASIL-C 证书。除了芯片契合功用平安的要求之外,SDK 软件也同样契合 MISRA-C 和 ISO26262 的要求。若是客户的项目有功用平安的需要,我们能够供给完好的功用平安手册和相关的手艺文档。

下面着重介绍安霸芯片的手艺优势。在那之前,无妨先回忆一下在智能驾驶开发过程中,我们经常碰到的那些痛点:

第一大痛点就是芯片性能虚高。芯片的 AI 性能纸上的数字十分好,但是在现实应用的过程中就会碰着各类各样的性能瓶颈,现实的 AI 性能相较规格书上的目标也会急剧下降。用一句话描述,就是说起来全国无敌,做起来有心无力。

第二大痛点就是芯片的功耗居高不下。芯片的功耗高,不单增加了开发的难度,并且增长了研发的周期,而且稍不留心芯片和整个项目城市酿成烫手山芋。

第三大痛点就是图像量量强差人意。做为智能驾驶眼睛的摄像头,却无法把道路上的纷繁扰扰看得清清晰楚。

第四个痛点就是 AI 的算法东西链不容易用,经常招致事倍功半。

第五点就是得不到芯片原厂的有效手艺撑持。

安霸的五大手艺优势刚好能够把那五大痛点全数处理掉。下面让我们一一领会安霸的那五大手艺优势。

优势一:安霸芯片有十分强的 AI 性能和整体性能。

面临市场上形形色色目炫缭乱的市场宣传,安霸踏踏实实苦练内功,坚信芯片性能评估须当「不看告白看疗效」,在现实应用场景中实打实的 AI 性能最为重要。

安霸始末遵照着算法优先的战略停止芯片开发,要测试和评估成百上千的开源收集和安霸自研的主动驾驶算法。

不单评估现有的支流神经网路,还要超前考虑将来算法的开展标的目的。

整体芯片设想围绕在现实应用场景中算法可以阐扬更大效能的核心诉求而打造的。

所以安霸的芯片架构兼顾了实时性和可靠性,传统算法与深度进修算法彼此协调,各个硬件模块各司其职,高效协做,运行起来混若一个整体,制止互相抢占资本,呈现性能瓶颈的短处,芯片整体性能十分优良。

基于以上的设想理念,在现实应用场景中,CV 系列芯片天然具备超强性能。

好比算力 12 eTops 的 CV2AQ 和友商标称 30T 算力的 GPU 做算力比照试验,运行同样的算法,AI 性能表示相当,但是 CV2AQ 功耗只要对方的 1/5。

同时,因为 CV 系列芯片是基于算法优先的战略来设想的,它对所有的 AI 算法兼容性十分好,性能也十分平衡。

安霸的 CVflow® 之所以有如斯优良的性能,源于它出格设想的芯片架构,它利用了多种优化过的 data path 停止异构计算。

每一个 data path 都对应着底层某个特殊的硬件算子。我们底层算子有良多,好比有的用于通用矢量计算,有的用于 tensor 计算,有的和 CV 相关的特殊计算。

上层的算法能够十分灵敏的挪用以至组合那些算子,从而实现神经收集硬件加速。

CVflow® 独具匠心的硬件架构设想使得它的 DRAM 带宽效率得到了飞速的提拔。高性能、低延迟、低功耗是安霸 CV 系列芯片的明显特色。

优势二:CV 系列芯片拥有超低功耗。

那是因为安霸不单有先辈 10 纳米以至 5 纳米半导体系体例程工艺,并且还有着一流的硬件架构设想,所以能够拥有业界领先的 AI 性能功耗比。

以 CV2x 系列芯片举例,CV28AQ 的功耗能够做到小于 1. 5 瓦,即便是 AI 算力最强的 CV2 AQ 芯片,它的功耗也不到 4 瓦。

比拟于友商的硬件计划需要用风冷以至水冷做散热设想,CV2 仅仅利用简单的散热片就能够完成散热设想。

芯片低功耗所带来的各类优势是显而易见的。它能够节约开发周期,降低开起事度,能够实正地闪开发人员省时、省力、省心。

同时,低功耗还能够消弭热量累积带来的种种隐患,系统即便在高温气候长时间工做,也能够平安运转。同时低功耗能够有效地降低电源成本,简化散热设想,节约整个 BOM 成本。

别的它的另一大优势是便于功用扩展晋级。好比按照落地场景的差别,能够基于同样的硬件,用高规格的芯片替代同系列中低规格的芯片。

优势三:图像量量百闻不如一见

安霸优良的影像品量历来有口皆碑,得到业界一致公认和推崇。安霸的 ISP 全数是本身研发的,拥有独有的算法和核心的专利手艺。

通过持续不竭地迭代立异,确保每一代都有新的提拔。得益于多年的手艺积累,安霸 ISP 拥有了诸多手艺优势。

好比超低延迟灵敏捕获实时路况,专业降噪和宽动态处置算法确保图像色彩明晰准确,细节愈加丰硕。

撑持大大都支流的 CMOS 图像传感器,包罗 RGB、RCCB、RGB-IR 等多种格局。

撑持多路 sensor 的输入同步,可以对多路输入同时调参。能够交融差别波段的光谱,撑持高品量硬件镜头畸变矫正。

良多客户看到实车演示的图像量量后,当即决定和安霸合做,正应了那句老话「百闻不如一见」。

优势四:完好成熟东西链

用「三分凭勤奋,七分靠东西」来描述完好成熟东西链的重要性其实不为过。

一个完好成熟的东西链确实能够让算法移植人员事半功倍。

安霸 SDK 自带的移植东西成熟完美。仿实,调试,阐发诸多东西一应俱全,八面玲珑。整个算法移植过程能够做到全主动化完成,轻松实现从用户算法模子导入,到稀少化调优、量化、编译转换,最初到上板施行的整个过程。

同时,它撑持 Caffe、Tensorflow、Pytorch、飞桨等业界流行的训练框架,完美兼容各类开源收集和客户自有的神经收集。

优势五:安霸手艺专家团队「靠谱」

安霸在上海、深圳两地成立了实力雄厚颇具规模的手艺工程团队。

手艺专家大多来自于国表里的一流学府,有着丰硕的影像和计算机视觉的开发经历,关于 SDK 的各个环节都有深切研究和独到见解。

客户在开发过程中即便碰到十分底层的问题,无论是从硬件设想仍是软件开发、 IQ 优化、算法移植等方方面面安霸都有专职团队在当地就能够快速处理。

安霸手艺专家团队想客户所想,急客户所急,在客户中享有十分好的口碑。

我们专注于国内汽车市场,不单能够敏捷处理客户的疑难杂症,并且擅长和客户协同合做,想方设法地发掘芯片的潜力,让算法和应用软件阐扬更大的效能,打造差别化的立异产物。

02、深耕细做 CV2x 系列处理计划进入收成期

安霸的汽车芯片能够分红三大类:

一类是以 A12,H22,H32 为代表的纯视觉处置芯片,典型应用是单路或者多路的行车记录仪、低延时的电子后视镜。

别的一类是大算力 AI 域控芯片系列 CV3-AD。在随后的章节将重点介绍。

最初一类是我们在那里重点存眷的,基于 CV2x 系列的 AI 计算机视觉的智能驾驶产物。代表应用是 200 万/800 万像素的前向 ADAS、带盲区检测的电子后视镜、驾驶员监控和舱内视觉感知,行泊一体或者环视停车等。目前以上提到的那些应用安霸都有成熟的参考设想息争决计划。

安霸 ADAS/自动驾驶全系解决方案,拥抱智驾新时代  第3张

颠末多年的深耕细做,安霸基于 CV2x 系列芯片的智驾计划得到市场的普遍承认,结出了累累硕果。

目前,安霸和国内支流的主机厂、 Tier1 和算法供给商成立的亲近且普遍的合做,一系列前拆量产项目纷繁落地,此中包罗一汽红旗的 ADAS,合创汽车的 ADAS,还有长城、吉利、上汽、广汽、东风、奇瑞、铃木、哪吒等车厂的智驾项目。

除了那些,明年还将有一多量搭载安霸智能驾驶处理计划的车型进入量产。

03、厚积薄发 CV3-AD AI 域控芯片一鸣惊人

大陆集团刚刚颁布发表集成 CV3-AD 系列 SoC 到它的 ADAS 和主动驾驶系统。

博世汽车随后也官宣在它的 ADAS 和主动驾驶系统里,接纳安霸的 CV3-AD 系列 SoC。

CV3-AD 大算力 AI 域控芯片一经发布就做到了一鸣惊人。

CV3-AD 芯片如斯遭到汽车客户喜爱缘于其出寡的手艺优势:

CV3-AD SoC 系列芯片能够用于中央、区域、边沿域控应用,全面笼盖从高端 ADAS 到 L2+ 、L4 汽车主动驾驶的各个范畴。

它的硬件和软件架构互相兼容,那给开发人员带来十分大的便当。

客户一旦选用系列中的某颗芯片动手开发,后续项目无论是沿用前面的芯片型号,仍是因为落地场景的差别,需要选用 CV3-AD 系列里的其它芯片,之前做的开发工做,如算法、底层的驱动、中间件和上层应用软件等,都能够高效地复用,无缝地移植到新的项目上。

所以国表里的 Tier1 在考虑芯片选型时,把能否可以全域笼盖主动驾驶的各类智能应用当成十分重要的权衡因素。

CV3-AD 系列芯片大算力、低功耗,能够撑持多摄像头、多激光雷达、多毫米波雷达、超声波雷达的感知,而且可以对那些感知信息停止深度交融,通过提取检测物体,停止物体分类,视觉图像语义朋分等,最初到达规划控造的目标。

同时,CV3-AD 完美撑持几乎所有的 AI 算法,包罗最新流行的用于 BEV 的 Transformer 算法。它契合车规 AEC-Q100, 能够到达芯片级的 ASIL-B,功用平安岛 ASIL-D 品级。

CV3-AD 的庞大优势尤其表现在它的算力十分强大,功耗却很低。

那么它的算力事实有多强?

一颗 CV3-AD 芯片其实内嵌了多颗神经矢量处置引擎 NVP。

一颗 NVP 的现实算力相当或优于如今市场在售的更大算力域控芯片。

而 CV3-AD 系列中的旗舰级芯片内部集成了 6 颗 NVP,现实算力惊人地到达目前在用更大算力域控芯片的 6-15 倍。

与此同时 CV3-AD 旗舰芯片典型功耗只要 50 瓦。系列里的低功耗版本只要 4 瓦。

如斯优良的性能,难怪 CV3-AD 一经推出便遭到了业界的普遍存眷。如今 CV3-AD 开发套件 DK-MINI 已经到位能够让各人做评测,各人能够在上面现实跑一下各类各样开源的算法,或者把自家的主动驾驶算法移植上去,切身体验 CV3-AD 的极高算力和超低功耗。

CV3-AD 别的一个优势就是兼容各类各样的神经收集算法,好比它能够高效撑持将来主动驾驶开展标的目的的 BEV 类算法,或者它能够和傲酷雷达的算法相婚配,实现 4D 毫米波雷达的原始数据集中处置和前交融。

BEV 类算法目前炙手可热,安霸 CV3-AD 能够高效撑持多传感器、多激光雷达的 BEV 类算法。BEV 是一种环视感知算法,能够有效地交融各类传感器的特征信息,让后端感知愈加高效,准确性更高。

它相当于给主动驾驶创始了一种天主视角,让汽车能够毫无遮挡地察看到路面上的实时信息。

在不久前的特斯拉 AI DAY 上,特斯拉展现了基于 Transformer 的 BEV 算法架构,实现了纯视觉输入的主动驾驶功用,效果十分冷艳。

安霸的 CV3-AD NVP 能够高效地撑持用于 BEV 的 Transformer 收集,通过对 Transformer 收集停止硬件加速,可以快速准确得到料想成果。

别的安霸搭配傲酷自适应 AI 雷达算法,实现 4D 毫米多雷达的原始数据集中处置和前交融。

基于 CV3-AD 的集中式 4D 毫米波雷达的架构,能够实现雷达性能指数级的提拔。

它既能够对原始数据停止集中处置,又能够实现与其它传感器输入深度底层交融。

它能够实现高达 0. 5 度的方位角和仰俯角的分辩率,每帧更高能够处置 10 万个点的密集点云,到达 500 多米的检测范畴。

毫米波雷达的数据传输带宽能够削减 6 倍。每个 MMIC 雷达头天线阵列削减为 6 发射 8 领受,天线 MIMO 通道削减了一个数量级,功耗大幅降低。那要得益于安霸傲酷专有的虚拟孔径手艺。

还能够做到在统一类别或多个差别类型的传感器之间实时动态的分配 CV3 -AD 处置资本。好比在恶劣的气候情况下,如下雨或者大雾,长途的摄像头所获得的有效数据就大幅削减了。

那时候 CV3-AD 能够动态地分配资本,把部门资本转移给毫米波雷达,让毫米波雷达提拔性能获取更多有效信息。那种按照场景自适应优化的架构,只要在集中式毫米波雷达上才气够实现。

同时前端雷达头不需要零丁的 MCU,能够大幅降低成本。因为 前端的 DSP 都能够去掉了,所有工做都能够由 CV3-AD 上的处置器处置。CV3-AD 内置的雷达处置器比传统 edge 端的 DSP 要快 100 倍以上。

安霸 ADAS/自动驾驶全系解决方案,拥抱智驾新时代  第4张

右图展现的 CV3 -AD 中央集中式中央域控雷达,它的效率要相较传统的雷达具有指数级的提拔。安霸是目前独一一家拥有毫米波雷达算法、视觉处置算法和 AI 加速引擎的公司,具有先辈的全栈才能。

下面重点介绍一下 CV3-AD 的系统架构。

CV3-AD 的新一代 CVflow® 包罗两个重要的硬件引擎:

一个是 NVP,专门用于处置神经收集矢量的运算单位;一个是 GVP,是通用矢量处置引擎。

NVP 擅长处置卷积神经收集。GVP 擅利益理繁重的浮点运算,它既能够处置 4D 毫米波雷达的算法,又能够运算需要大量浮点计算的传统算法。

CV3-AD 里边还集成了高达 12 核的 ARM Cortex A78AE 的 CPU,Cortex A78AE 是专为主动驾驶应用设想的,是目前整个 Cortex 系列性能及平安性更高的芯片。

CV3-AD 的 ISP 可以接入多达二十四路外接摄像头,能够处置高达 7 个 800 万 三十帧的实时图像。

同时能够撑持 H.264、 H.265 高效视频编码。

CV3-AD 内嵌有双目立体视觉和浓密光流的硬件引擎,同时包罗了 Cortex-R52 的 ASIL-D 品级的车规平安岛,硬件平安模块 HSM 和丰硕齐备的外设接口。

那里给各人举例申明 CV3-AD 若何用于 L2+到 L4 主动驾驶平台。

CV3 能够接入 5 个 800 万像素长距 camera,前向的 camera 能够选用双目视觉摄像头。

同时接入 5 个 200 万像素的短距 camera,还能接入若干个舱内 RGB-IR 或者是全局曝光的 camera。

除此之外它能够接入多个雷达,毫米波雷达和超声波雷达。

CV3 能够同时处置所有那些个传感器的输入数据,对那些传感器停止感知深度交融,最初达成主动驾驶的预测、规划、决策、控造。

最初总结一下 CV3-AD 的核心优势,我把它归纳为五高三低。

五高是 AI 算力高,能够到达目前市场在用域控更大算力芯片的 6- 15 倍;图像品量高;雷达性能高,中央域控 4D 毫米波雷达架构能够比传统雷达提拔性能 100 倍以上;平安性高,契合 ASIL-B 芯片品级,而且带有 ASIL-D 品级的功用平安岛,而且撑持硬件的 HSM;带宽操纵率高,各个硬件模块协同工做,不会发作带宽瓶颈。

三低是功耗低,延迟低,整体的 BOM 成本低。

安霸 ADAS/自动驾驶全系解决方案,拥抱智驾新时代  第5张

安霸对本身的产物和手艺抱有充沛自信心,同时我们也满怀等待,希望为我国汽车财产从传统手艺向主动驾驶的汗青逾越中奉献本身的力量。

我今天的分享就到那里,谢谢各人。