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國產自動駕駛平臺 UniDrive 亮相:搭載芯馳全自研晶片

自動駕駛行業的競爭,正變得愈加激烈。

去年,自主品牌的車型實現自動導航輔助駕駛,車輛能夠根據導航路線進出匝道,成為量產自動駕駛領域的一大突破。今年,更是有記憶泊車、學習泊車功能量產交付,大大拓展了 L2 級自動駕駛的邊界,國內自動駕駛演算法已經達到世界領先水平。

不過,在自動駕駛的大腦 —— 晶片領域,國內廠商的聲量卻一直很小。這一市場長期被 Mobileye、英偉達等公司佔據,晶片巨頭高通正在快速進入自動駕駛領域。這些公司高算力晶片、開放平臺、完整的開發工具鏈贏得整車廠的青睞。

國內自動駕駛晶片企業數量不少,但真正量產上車的企業屈指可數。如果沒有核心技術,國內自動駕駛發展可能隨時受限。

不過這一現象,正迎來逆轉之機。

上週開幕的世界人工智慧大會上,國內晶片創企芯馳科技正式釋出了旗下自動駕駛平臺 UniDrive,依託芯馳自研的 V9 系列自動駕駛晶片,能夠實現從 L1~L5 級自動駕駛開發,其量產產品已經支援 L2 + 級自動駕駛。

從模擬系統、參考演算法、開發域控制器,到一個實車平臺,芯馳科技打造出了一個完全開放的自動駕駛開發平臺,配備完整的開發工具鏈。

這個開發平臺,是從硬體配置到開發工具,是否有實力與晶片巨頭展開正面競爭呢?

近日,車東西與芯馳科技 CEO 仇雨菁、自動駕駛團隊負責人陶聖進行了深入交流,並在世界人工智慧大會的現場體驗了芯馳科技與流馬銳馳合作打造的量產 APA 泊車方案,對芯馳科技的自動駕駛佈局和發展路線有了深入瞭解。

一、自動駕駛平臺少有國產替代 亟需開放平臺

以特斯拉為代表的智慧汽車引領著汽車行業發展,如今,自動駕駛已經成為各大整車廠商優先發展的核心技術。

去年,國內幾家造車新勢力車企推出了高速公路自動導航輔助駕駛,今年又推出記憶泊車、學習泊車等功能,讓自動駕駛行業耳目一新。這些功能的推出,不斷拓展著量產自動駕駛的邊界。

與此同時,中國的量產自動駕駛演算法,也已經走到了世界前列。

不過,在自動駕駛硬體層面,卻是另一番景象。

從年初開始,有多款新車型宣佈搭載英偉達最強量產自動駕駛晶片 Orin SoC,其中就包括蔚來 ET7、智己 L7、R 汽車 ES33 等。

▲ 英偉達 Orin SoC

可以看到,自主品牌車企的高階車型非常依賴海外企業的自動駕駛硬體,尤其像英偉達這樣的晶片巨頭。實際上,海外頭部車企也更加青睞用英偉達的自動駕駛晶片,奧迪、大眾汽車、賓士、豐田、沃爾沃等頭部車企正在與英偉達進行自動駕駛領域的合作

。為什麼頭部車企和高階車型更青睞英偉達的自動駕駛硬體呢?

參考英偉達在自動駕駛領域的產品可以發現,除了提供自動駕駛晶片之外,英偉達有資料採集平臺、神經網路訓練平臺、模擬驗證平臺,以及自動駕駛軟體 DriveOS。

因此,如果整車廠選擇前裝英偉達的自動駕駛平臺,實際上是選擇了三個重要能力。第一,選擇相對更高算力的晶片,滿足開發、使用需求。第二,選擇了一個開放的開發平臺,這個平臺既允許整車廠從各個層面自行定義,也允許打包購買。第三,選擇了晶片廠商提供的完整開發工具鏈,簡化開發流程,加速量產進度。

真正能夠實現這三種重要能力,並實現晶片量產的企業全球範圍內屈指可數。

這就導致了一個比較嚴重的問題,我們並沒有掌握自動駕駛的全部核心技術,自動駕駛行業仍然面臨著較大風險。

國內自動駕駛方案量產上車的過程中,不僅僅只有高算力晶片一個決定性因素,更需要從開發層面為主機廠提供開放的開發環境,同時具有可擴充套件性、相容性、靈活性的自動駕駛平臺工具。

對於將自動駕駛能力作為核心技術發展的整車企業來說,做感知、決策、規劃控制的全棧研發十分必要,因此來源於供應商的硬體產品需要符合整車廠的研發需求,也就是允許從各個層面自行定義,同時藉助開發工具鏈,加速開發流程。

最終,開放的自動駕駛平臺能夠在市場上獲得更多車企的認可,從而“拿掉”國內自動駕駛發展的一大制約因素。

二、UniDrive 首次亮相 加速國產自動駕駛方案量產上車

面對車企在開發層面的需求,以及對晶片廠商的期待,國內晶片廠商也觀察到了開發者的種種需求。

今年 5 月,改款理想 ONE 上市,就搭載了國內 AI 晶片公司地平線的解決方案,搭載兩顆征程 3 晶片,實現 L2 級自動駕駛,支援自動導航輔助駕駛這樣的高階功能。

上週剛剛舉行的 2021 世界人工智慧大會上,國內汽車晶片創企芯馳科技基於此前釋出的 V9 系列自動駕駛晶片,推出了自動駕駛開放平臺 UniDrive。

說到這一平臺,芯馳科技在一年之前已有佈局。去年 5 月,成立不到兩年的芯馳科技推出了 V9 系列自動駕駛晶片,分別是 V9L、V9F。今年 4 月,芯馳科技再次更新了自動駕駛晶片的產品線,推出了更高算力的 V9T 晶片。

從 L0 級別的預警輔助,到 L2 + 級自動駕駛,芯馳科技的晶片產品線已經能夠完全覆蓋。

面對整車廠自動駕駛開發的實際需求,芯馳科技準備了完善的工具鏈和開發平臺,甚至還有實車平臺,供開發者參考。

▲ 基於芯馳 V9T 的域控制器

不同於晶片 + 演算法打包的模式,UniDrive 平臺採用了通用計算硬體加速,能夠相容不同自動駕駛演算法路線。

在底層,UniDrive 支援 QNX、RTOS、AUTOSAR 等主流車規 OS,同時也支援 Linux,幫助廠商快速迭代演算法。在模組層,UniDrive 能夠相容 Adaptive AutoSAR、ROS、Cyber 等框架。

UniDrive 還能夠提供一套模擬和部署的工具鏈,加快自動駕駛商業化落地。

除了演算法層面的開放之外,芯馳科技在硬體層面同樣非常開放。當前開發人員可以用芯馳自動駕駛晶片實現 L2 + 級自動駕駛研發,與此同時,還能外掛 AI 加速單元進行 L4/L5 級別的 Robotaxi 的開發。

未來,當晶片算力不斷升級,開發人員可以將演算法直接部署到高算力晶片中。

談到 UniDrive 硬體,芯馳科技自動駕駛團隊負責人陶聖這樣說道:“我們的算力可以做到 L1 到 L5 級自動駕駛的無縫切換,可以讓合作伙伴做更好的選擇。”

從演算法到硬體,UniDrive 都是非常開放的,不限制主機廠對自動駕駛的定義。

為幫助開發者參考,芯馳還打造了 UniDrive 的實車平臺,感知、計算硬體可謂非常豐富。在感知層面,這一實車平臺採用 1 個機械式鐳射雷達、1 個固態鐳射雷達、9 枚攝像頭、2 枚毫米波雷達、12 個超聲波雷達,此外還有 C-V2X 模組。

▲ UniDrive 實車平臺

計算硬體則使用兩顆 V9F 晶片組成的域控制器,完成所有關於自動駕駛的計算。

▲ UniDrive 實車平臺計算域控制器

當速度在 40km/h 以上時,這一實車平臺能夠實現前向 120 度融合感知,實現 L2 + 級自動駕駛;在低速狀態時,能夠實現全感測器實時感知,最高能夠實現 L4 級自動泊車。

在 UniDrive 開放平臺背後,芯馳科技組建了一支強大的自動駕駛團隊,核心成員涵蓋自動駕駛開發所需要的感知、決策規劃、系統、模擬、slam 等方向,是國內最早一批從事無人駕駛研發的團隊,行業經驗均在 5 年以上。

▲ UniDrive 開發團隊,前排左二為陶聖博士

而帶領這支團隊的,是擁有豐富自動駕駛量產經驗的技術專家陶聖。他是科技部物聯網與智慧交通專家庫成員,曾在清華大學學習昆蟲視覺神經系統仿生設計,並獲得博士學位。在自動駕駛行業,也擁有豐富的履歷。此前,他曾任職於百 度無人駕駛團隊,擔任 IDG Robotaxi 技術總工。

三、前裝量產在即 明後年將釋出多款高算力晶片

實際上,芯馳科技的合作伙伴中,已經有不少給予 UniDrive 開發平臺開發出了自動駕駛方案,其中就包括流馬銳馳基於芯馳 V9F 打造的一套 APA 自動泊車解決方案。

在世界人工智慧大會現場,車東西搶先上手體驗了這一泊車方案。

▲ 芯馳科技與流馬銳馳合作的自動泊車方案

這一自動泊車方案利用 4 個魚眼環視攝像頭和 12 個超聲波雷達實現,基於 CV 演算法,完成對車位的識別和障礙物檢測,並且依靠超聲波雷達的距離感知,最終泊車入位。

在停車場行車道行駛過程中,車輛會不斷感知兩側存在的空餘車位。當識別到車位後,駕駛員可以在車機上選擇想要泊入的車位,車輛就會開始自動泊車入庫。

▲ 自動泊車車內視角(4 倍速播放)

車東西的實際體驗下來,整個泊車過程不到 1 分鐘就能完成,可用程度已經非常高。如果手動倒車入庫有困難,讓自動泊車幫幫忙體驗會好很多。

在晶片產品方面,芯馳科技也擁有明確的規劃。

除了此前釋出的 V9L/F 和 V9T 外,2022 年,芯馳將推出 10~200TOPS 之間的自動駕駛晶片 ——V9P/U,該產品擁有更高算力整合,可支援 L3 級別的自動駕駛。

▲ 芯馳科技自動駕駛晶片路線圖

2023 年,芯馳將推出具有更高算力的 V9S 自動駕駛晶片,該芯片面向中央計算平臺架構研發,算力高達 500-1000T,可支援 L4/L5 級別的自動駕駛的 Robotaxi。

這樣的產品佈局,非常契合量產自動駕駛的發展節奏。

芯馳沒有過於追求高算力晶片,這是因為現階段強推高算力晶片,其功耗、成本會變得都難以控制。因此芯馳的產品佈局在功耗、成本、算力三者之間達成了平衡,這也就意味著產品能夠適用於更多車型。

陶聖說道:“芯馳很早就開始研發、調研,並且佈局自動駕駛。並且芯馳是一個比較務實的公司,跟著整個行業的趨勢一起來推動自動駕駛發展。”

與此同時,芯馳科技已經基於 V9F 晶片實現了快速環視啟動系統、自動泊車、L2 + 自動駕駛等多種功能,這些功能都是在 V9F 晶片釋出一年的時間裡面世的,已經能夠證明 V9 系列晶片的開放性、易適配性。芯馳後續釋出的高算力晶片可以更好助力量產自動駕駛落地。

同時,芯馳從今年 3 月起正式完成出貨,並獲得百萬片/年訂單,客戶覆蓋了合資、自主品牌車企以及 Tier 1。從芯馳科技成立,到完成出貨,整個過程不到三年時間,芯馳的量產出貨速度在行業內受到了廣泛的好評。

還有一個細節值得關注。在安全性和穩定性方面,芯馳科技早在 2019 年 7 月就拿到了 ISO 26262 功能安全流程認證,此後還通過了 AEC-Q100 認證。目前已釋出的 V9 系列自動駕駛晶片擁有 ASIL-B 級別的安全等級。面對未來高等級自動駕駛,芯馳將在域控制器內加入自研的高效能 MCU——E3 系列晶片,這顆晶片的安全等級能夠達到 ASIL-D 級別,讓整個域控制器的安全等級更高。

類似做法在行業內很常見,不過其他自動駕駛晶片廠商大多會選擇從國際大廠購買,通過整合在域控制器中,實現高等級安全性。而芯馳科技則具備更完善的產品線佈局,因此能夠在域控制器中更多使用自研晶片產品。

芯馳科技 CEO 仇雨菁說到:“芯馳 UniDrive 平臺的優勢在於硬體設計、軟體設計都是統一的平臺化設計,對於客戶來說,他的軟體也很容易適配打通。”

對於以智慧汽車為主的未來出行場景,芯馳科技現有的產品線已經有了明確規劃,那就是智慧座艙和自動駕駛共同發力,二者相互融合。

目前,芯馳科技已經擁有智慧座艙產品線 X9 系列,頂級產品 X9U 的 CPU 效能達到 100KDMIPS,做到全球領先的效能水平。這一顆晶片就能夠支援 10 個屏,實現了高階層的座艙方案,包括儀表、HUD、中控導航、後排娛樂,以及 DMS、內建加密等多重功能。

G9 系列閘道器的 CPU 從單核升級到了四核,其中 G9V 還支援視覺和影象處理,可支援車身控制 + 儀表,可以滿足客戶的高整合需求。

芯馳科技 CEO 仇雨菁告訴車東西:“我們未來的產品將打造汽車的中央計算機。中央計算機離不開人機互動,離不開自動駕駛。這就像人一樣,人的大腦,在汽車當中就是自動駕駛;人的五官,就是智慧座艙,它做人機互動;另外就是人的手和腳,就相當於是我們的控車單元,只有三合一才是一個完整的人,而且是一個有機結合起來的完整的人,這就是我們的佈局。”

或許到了 2030 年,汽車將成為我們生活中最大的一個智慧終端。