随着汽车行业“新四化”的发展，汽车对算力的需求倍增，车载AI芯片已愈发成为智能汽车内部的核心零部件之一。伴随而来的，是汽车芯片产业的井喷式发展，催生了以华为MDC、英伟达的Orin、地平线征程5、高通Snapdragon Ride等为代表的一系列大算力计算平台。
一直以来，国外品牌芯片占据了主要的市场份额。不过，随着中国智能汽车产业的快速发展，以及“缺芯”困境的影响，自研车载智能芯片逐渐成为国内智能汽车产业发展必争之地。并且随着国产芯片的进步，国产车规级AI芯片已逐渐得到市场认可，如地平线征程2、征程3及最新推出的高性能大算力芯片征程5。
地平线副总裁、智能驾驶产品总经理余轶南认为，智能汽车芯片就像汽车的"发动机"，也是当代硬科技的“珠穆朗玛峰”。车载芯片会超越手机芯片成为半导体领域引领者。汽车电子电气架构将从传统分布式架构向域控制器架构、中央计算平台架构演进，智能汽车AI计算也将从逻辑驱动的软件1.0时代向数据驱动的软件2.0时代演进，对算力的需求将大幅增长。
地平线成立于2015年，是全球第一家AI芯片创业公司。近些年来，地平线基本上保持每年推出一代高性能AI芯片。其在2019年发布的征程2芯片已在众多主流车型上得到使用；2020年的新一代征程3芯片也率先量产于国内头部造车新势力理想。截至目前，地平线征程芯片已经有20+车企定点、超过50车型定点，去年实现100万芯片出货。
首款量产定点的国产大算力AI芯片
随着汽车智能化的发展，行业对汽车芯片算力、性能的要求正快速提高。
在这种背景下，以地平线为代表的国内芯片厂商近年来正加速对其芯片产品进行迭代、升级、优化。从早期的征程2、征程3芯片，到2021年7月推出的新一代征程5芯片，地平线的汽车芯片性能已取得巨大进步。
（地平线创始人兼首席科学家余凯）
地平线创始人兼首席科学家余凯此前表示，征程5芯片兼具大算力和高性能，单颗芯片AI算力128 TOPS，支持16路摄像头感知计算，能够支持自动驾驶所需要的多传感器融合、预测和规划控制等需求。这也是继征程2和征程3之后的地平线第三代车规级产品。
不仅如此，基于地平线软硬结合的研发理念以及自研的高性能计算架构BPU，征程5与英伟达的同级别汽车芯片对比，实时延迟、处理速度加物体检测有明显优势。而且征程5的功耗低至30W，英伟达ORIN系列芯片官方功耗是80W。同时，作为国产芯片代表，地平线征程5芯片在一些典型神经网络上的AI性能和能效超过了英伟达Orin-X等对标芯片。
地平线认为，受摩尔定律的功耗限制，追求纯算力突破并不可持续，同时算力也并不代表汽车智能芯片“真实性能”，芯片计算效率也同样需要关注。2016年地平线提出"AI计算的新摩尔定律"，认为芯片的真实AI性能由物理算力、芯片架构有效利用率和AI算法效率综合决定，基于这样的综合优化才是用户可感知到的性能。
地平线的这套理念结合征程5本身的大算力属性，使得征程5的综合效能大大提升。目前，征程5已经斩获多家车企的量产定点，将成为首款实现前装量产的大算力国产AI芯片。
车规级芯片量产落地上车复杂度颇高
以地平线为代表的的头部芯片企业已取得不俗进展，但2021年以来的汽车行业“缺芯”现象仍在持续。车载AI芯片的研发、量产、上车仍是国内芯片企业共同面临的难题。
在余轶南看来，从芯片开始立项包括市场分析、范例要求和场景要求，再到芯片开发，这一系列流程复杂度、难度都很高，可谓翻越千山万岭。在过去几年的开发过程中，地平线遇到最大的问题是，在整个SOC芯片架构里如何让BPU计算架构更高效地跑起来，包括各种计算IP、计算单元之间的相互依赖关系，数据的灵活搬运等。除了基础的BPU研发之外，这些方面需要投入巨大的资源和力量，而且需要顶级SOC架构师才能实现。
此外，在完成芯片前端设计后，接着就是后端仿真、芯片布线，这些都需要依赖很多工具完成。下一步的芯片流片则是对前期设计功力的考验。
不仅如此，芯片顺利流片之后依然有大量重要工作，包括功能安全的开发、信息安全开发、大量的芯片级测试、对芯片质量的优化等。一颗芯片刚完成流片的时候，芯片的产线工艺、制程依然有很大优化空间，因此需要持续精进，降低芯片PPM，优化工艺。
再往后，软件人员开始登场，把算法、软件、架构和很多合作方，包括各种驱动全部做上去，最后才来到整车厂开始做闭环开发。“所以看起来是一颗芯片、一个自动驾驶、软件包，但是前期后期投入精力超乎想象。”余轶南博士说：“我们做的三代产品，每一代投入都比上一代大非常多。虽然已经尽量复用已有的东西，但经过持续的迭代优化，每次我们都发现依然有很多东西需要重新做，才能实现整个架构层面的升级。”
技术开源和共享有助于行业降低成本
芯片研发工作复杂、缜密，成本也非所有企业能承受。因此，行业里逐渐有了技术共享、芯片IP开源的呼声，以期在行业内相互合作推动产业发展。地平线正积极践行这一行业趋势。
在2022年中国电动汽车百人会论坛上，地平线提出将在开放的“芯片+算法+工具链+OS”平台的基础上，尝试向部分整车厂进一步开放BPU IP授权，助力车企提升差异化竞争力。
余轶南认为，开放总是能打败封闭的系统。而且自动驾驶这样的领域，与手机APP的生态很不一样。在自动驾驶领域，行业玩家的目标都是一致的，包括从芯片架构到芯片，到底层感知、定位系统、规控系统。这种情况下，行业花了大量资源、能力，不同的企业做了相同的事情，这种内卷和内耗是无意义的。
余轶南表示，技术开放（包括软件开放、算法开放等）甚至芯片IP开放，会有助于整个行业的成本最优化。地平线一直本着做最好、最优的系统并秉持着开放的态度，希望帮助行业降低成本，助力产业生态共同繁荣。