随着汽車行業“新四化”的發展，汽車對算力的需求倍增，車載AI晶片已愈發成為智能汽車内部的核心零部件之一。伴随而來的，是汽車晶片産業的井噴式發展，催生了以華為MDC、英偉達的Orin、地平線征程5、高通Snapdragon Ride等為代表的一系列大算力計算平台。
一直以來，國外品牌晶片占據了主要的市場佔有率。不過，随着中國智能汽車産業的快速發展，以及“缺芯”困境的影響，自研車載智能晶片逐漸成為國内智能汽車産業發展必争之地。并且随着國産晶片的進步，國産車規級AI晶片已逐漸得到市場認可，如地平線征程2、征程3及最新推出的高性能大算力晶片征程5。
地平線副總裁、智能駕駛産品總經理餘轶南認為，智能汽車晶片就像汽車的"發動機"，也是當代硬科技的“珠穆朗瑪峰”。車載晶片會超越手機晶片成為半導體領域引領者。汽車電子電氣架構将從傳統分布式架構向域控制器架構、中央計算平台架構演進，智能汽車AI計算也将從邏輯驅動的軟體1.0時代向資料驅動的軟體2.0時代演進，對算力的需求将大幅增長。
地平線成立于2015年，是全球第一家AI晶片創業公司。近些年來，地平線基本上保持每年推出一代高性能AI晶片。其在2019年釋出的征程2晶片已在衆多主流車型上得到使用；2020年的新一代征程3晶片也率先量産于國内頭部造車新勢力理想。截至目前，地平線征程晶片已經有20+車企定點、超過50車型定點，去年實作100萬晶片出貨。
首款量産定點的國産大算力AI晶片
随着汽車智能化的發展，行業對汽車晶片算力、性能的要求正快速提高。
在這種背景下，以地平線為代表的國内晶片廠商近年來正加速對其晶片産品進行疊代、更新、優化。從早期的征程2、征程3晶片，到2021年7月推出的新一代征程5晶片，地平線的汽車晶片性能已取得巨大進步。
（地平線創始人兼首席科學家餘凱）
地平線創始人兼首席科學家餘凱此前表示，征程5晶片兼具大算力和高性能，單顆晶片AI算力128 TOPS，支援16路攝像頭感覺計算，能夠支援自動駕駛所需要的多傳感器融合、預測和規劃控制等需求。這也是繼征程2和征程3之後的地平線第三代車規級産品。
不僅如此，基于地平線軟硬結合的研發理念以及自研的高性能計算架構BPU，征程5與英偉達的同級别汽車晶片對比，實時延遲、處理速度加物體檢測有明顯優勢。而且征程5的功耗低至30W，英偉達ORIN系列晶片官方功耗是80W。同時，作為國産晶片代表，地平線征程5晶片在一些典型神經網絡上的AI性能和能效超過了英偉達Orin-X等對标晶片。
地平線認為，受摩爾定律的功耗限制，追求純算力突破并不可持續，同時算力也并不代表汽車智能晶片“真實性能”，晶片計算效率也同樣需要關注。2016年地平線提出"AI計算的新摩爾定律"，認為晶片的真實AI性能由實體算力、晶片架構有效使用率和AI算法效率綜合決定，基于這樣的綜合優化才是使用者可感覺到的性能。
地平線的這套理念結合征程5本身的大算力屬性，使得征程5的綜合效能大大提升。目前，征程5已經斬獲多家車企的量産定點，将成為首款實作前裝量産的大算力國産AI晶片。
車規級晶片量産落地上車複雜度頗高
以地平線為代表的的頭部晶片企業已取得不俗進展，但2021年以來的汽車行業“缺芯”現象仍在持續。車載AI晶片的研發、量産、上車仍是國内晶片企業共同面臨的難題。
在餘轶南看來，從晶片開始立項包括市場分析、範例要求和場景要求，再到晶片開發，這一系列流程複雜度、難度都很高，可謂翻越千山萬嶺。在過去幾年的開發過程中，地平線遇到最大的問題是，在整個SOC晶片架構裡如何讓BPU計算架構更高效地跑起來，包括各種計算IP、計算單元之間的互相依賴關系，資料的靈活搬運等。除了基礎的BPU研發之外，這些方面需要投入巨大的資源和力量，而且需要頂級SOC架構師才能實作。
此外，在完成晶片前端設計後，接着就是後端仿真、晶片布線，這些都需要依賴很多工具完成。下一步的晶片流片則是對前期設計功力的考驗。
不僅如此，晶片順利流片之後依然有大量重要工作，包括功能安全的開發、資訊安全開發、大量的晶片級測試、對晶片品質的優化等。一顆晶片剛完成流片的時候，晶片的産線工藝、制程依然有很大優化空間，是以需要持續精進，降低晶片PPM，優化工藝。
再往後，軟體人員開始登場，把算法、軟體、架構和很多合作方，包括各種驅動全部做上去，最後才來到整車廠開始做閉環開發。“是以看起來是一顆晶片、一個自動駕駛、軟體包，但是前期後期投入精力超乎想象。”餘轶南博士說：“我們做的三代産品，每一代投入都比上一代大非常多。雖然已經盡量複用已有的東西，但經過持續的疊代優化，每次我們都發現依然有很多東西需要重新做，才能實作整個架構層面的更新。”
技術開源和共享有助于行業降低成本
晶片研發工作複雜、缜密，成本也非所有企業能承受。是以，行業裡逐漸有了技術共享、晶片IP開源的呼聲，以期在行業内互相合作推動産業發展。地平線正積極踐行這一行業趨勢。
在2022年中國電動汽車百人會論壇上，地平線提出将在開放的“晶片+算法+工具鍊+OS”平台的基礎上，嘗試向部分整車廠進一步開放BPU IP授權，助力車企提升差異化競争力。
餘轶南認為，開放總是能打敗封閉的系統。而且自動駕駛這樣的領域，與手機APP的生态很不一樣。在自動駕駛領域，行業玩家的目标都是一緻的，包括從晶片架構到晶片，到底層感覺、定位系統、規控系統。這種情況下，行業花了大量資源、能力，不同的企業做了相同的事情，這種内卷和内耗是無意義的。
餘轶南表示，技術開放（包括軟體開放、算法開放等）甚至晶片IP開放，會有助于整個行業的成本最優化。地平線一直本着做最好、最優的系統并秉持着開放的态度，希望幫助行業降低成本，助力産業生态共同繁榮。