國內汽車 AI 晶片再次迎來了重大飛躍。

就在剛剛，國內 AI 晶片創企地平線在上海釋出了自動駕駛晶片征程 5，其單顆晶片 AI 算力能夠達到 128TOPS。如果多顆晶片打造成自動駕駛域控制器，其最高算力能夠達到 1024TOPS。

這一算力水平，已經能夠支援 L4 級自動駕駛。

對於自動駕駛來說，當前業界最大的問題在於算力浪費、生態缺失、資料風險，地平線在 3 年的征程 5 研發過程中，就是為了解決這三個痛點。

▲ 征程 5 晶片釋出現場

征程 5 晶片採用 8 核心 ARM Cortex A55 核心、兩個貝葉斯架構 BPU 實現 AI 運算，還有安全島設計，支援豐富的介面。在視訊輸入方面，單顆征程 5 晶片就能夠實現 16 路視訊輸入，並且支援毫米波雷達、鐳射雷達、超聲波雷達等多種感測器。

目前，已經有多家自動駕駛 Tier 1 釋出了基於征程 5 晶片的域控制器，地平線希望基於征程 5 晶片打造 Horizon Matrix SuperDrive 全場景整車智慧解決方案。

預計到今年第四季度，地平線就將推出基於征程 5 晶片的城區自動駕駛實車 Demo，2022 年第二季度將實現地平線合作伙伴征程 5 域控制器硬體量產，2022 年第四季度，地平線將實現 SuperDrive 方案量產 SOP。

截至目前，地平線晶片出貨量已經達到 40 萬片，擁有 40 多個前裝量產專案。同時，有超過 13 款車型宣佈採用地平線的晶片。今天下午，上汽榮威宣佈將在明年的 RX5 車型中搭載征程 3 晶片，一汽紅旗的多個車型將在明年搭載地平線的晶片。

01. 單晶片算力 128TOPS 解決自動駕駛三大問題

釋出會開始時，地平線 CEO 餘凱說道：“中國消費者擁抱新科技，加上中國企業的創新，讓不少自動駕駛晶片在國內首發。”

但是，行業內最自動駕駛這項技術仍有擔憂。當前，智慧駕駛解決方案共有三大問題，其一是算力浪費，其二是生態缺失，第三還存在資料風險。

因此，地平線在研發晶片過程中，出發點就是解決這三大問題。

在核心架構上，地平線征程 5 晶片的 CPU 部分採用 8 核心 ARM Cortex A55，AI 運算單元採用雙核心地平線貝葉斯架構 BPU（Brain Processor Unit）。同時，征程 5 晶片還有 2 個 ISP 核心、計算機視覺引擎、2 個 DSP 核心、視訊編碼解碼單元。

▲ 征程 5 關鍵引數

此外，征程 5 晶片還有安全島設計，確保整個系統的安全、穩定執行。其中，征程 5 配備了鎖步 MCU 的安全島，用於系統監測，擁有 ARM Trustzone、TRNG 硬體、各類加密硬體等。征程 5 晶片已經獲得 ASIL-B 級別功能安全產品認證，基於征程 5 晶片的系統達到 ASIL-D 級別安全要求、AEC-Q100 Grade 2 級別認證。

在資訊保安方面，征程 5 晶片擁有完整的加密引擎，支援多種加密演算法，包括國密演算法，遵循 FIPS 140-3 標準、ISO 21434 流程。

在介面方面，地平線征程 5 支援 4x4 MIPI 共 16 路攝像頭輸入，2 個千兆乙太網介面、4 個 CAN-FD，用於雷達系統整合，以及 2 個 PCIe 3.0，用於車載計算平臺。

▲ 征程 5 晶片架構

在效能表現上，征程 5 晶片的 AI 算力最高可以達到 128TOPS。在 MS CoCo 物體檢測測試中，計算效能達到 1283FPS，這一效能甚至超越了英偉達即將上車的自動駕駛晶片 Orin SoC。

餘凱介紹，安全性對於自動駕駛來說非常重要，征程 5 晶片自動駕駛延遲為 60 毫秒，而市面上絕大多數產品都在 150ms 左右的延遲。

同時，征程 5 晶片功耗只有 30W，較低的功耗水平能夠讓自動駕駛更加穩定。

對於一顆自動駕駛晶片來說，最重要的就是 AI 計算，地平線征程 5 採用雙核心貝葉斯架構 BPU，能夠實現大規模異構近存計算，以實現高效率計算；同時擁有高靈活大併發資料橋，片上頻寬非常大；此外，還有脈動張量計算核心，得以實現高算力。

面對自動駕駛開發者，一顆開放的晶片有助於實現自動駕駛演算法快速落地。征程 5 晶片擁有豐富的硬體介面，擁有異構可程式設計計算加速引擎，同時還有完善的晶片工具鏈，方便開發者快速部署、驗證演算法。

在算力方面，單顆征程 5 晶片的 AI 算力能夠達到 128TOPS，最多支援 8 顆征程 5 晶片組合形成自動駕駛域控制器，最高算力能夠達到 1024TOPS。

餘凱在釋出會中說道：“地平線將始終定位 Tier 2，不做量產硬體、不做軟體捆綁、不做封閉打包方案。”

02. 域控制器算力最高達 1024TOPS 多家 Tier 1 已首發征程 5

征程 5 晶片自今年 5 月點亮以來，地平線已經為開發者提供了參考設計 Matrix 5 計算平臺，同時也有多家 Tier 1 釋出了基於征程 5 晶片的域控制器。

其中，地平線的參考設計採用 4 顆地平線征程 5 晶片，算力能夠達到 512TOPS，還能夠選擇 GPU、MCU 以及 5G 模組。

▲ Matrix 5 計算平臺

在安全性方面，參考設計搭載了兩顆 ASIL-D 安全等級的 MCU 晶片，整個域控制器的安全性等級能達到 ASIL-D 級別。

同時，業界已有大陸集團、東軟睿馳、立訊集團、聯成開拓四家 Tier 1 推出了基於征程 5 晶片的域控制器。地平線還將與德賽西威、福瑞泰克、金脈、巨集景智駕等軟硬體合作伙伴共同打造 Matrix 5 全場景整車智慧中央計算平臺。

▲ 多家 Tier 1 推出基於征程 5 的計算平臺

此外，地平線合作伙伴聯成開拓也推出了雙征程 5 晶片加速卡，可以支援熱插拔；立訊集團推出 SOM 卡，滿足不同開發者需求。

▲ 基於征程 5 的加速卡和 SOM 卡

現場，地平線還發布了 Horizon Matrix SuperDrive 全場景整車智慧解決方案。這一方案面向全場景智慧駕駛，包括高速、城區、泊車自動駕駛場景，座艙智慧互動、和車內外聯動的整車智慧。

預計到今年第四季度，地平線就將推出城區自動駕駛實車 Demo，2022 年第二季度將實現地平線合作伙伴域控制器硬體量產，2022 年第四季度，地平線將實現 SuperDrive 方案量產 SOP。

現場，不少地平線的合作伙伴來到現場，宣佈了最新的晶片上車計劃。明年，上汽集團旗下榮威 RX5 將搭載征程 3 晶片上市，未來也將搭載征程 5 晶片。

▲ 搭載地平線晶片的車型

長城汽車表示，在過去 4 個月時間裡，長城與地平線完成了 2022 款哈弗 H9 的開發，基於征程 2 晶片實現智慧座艙功能。目前，地平線現在正在佈局征程 3 晶片，應用場景在自動駕駛、智慧座艙多個方面。

國內造車新勢力哪吒汽車也宣佈，目前所有車型都在佈局量產征程 3 晶片，征程 5 晶片也正在預研中。

明年，一汽紅旗旗下的多款車型也將搭載地平線征程晶片。

03. 開源作業系統釋出 相容主流作業系統

今天下午，餘凱在現場還發布了 TogetherOS—— 開源安全實時作業系統。這一作業系統基於開源微核心 seL4 開發，是一個向上相容，同時也是向下相容的實時作業系統。

▲ 地平線釋出 TogetherOS

TogetherOS 能夠滿足高等級自動駕駛實時性要求和功能安全要求，可覆蓋自動駕駛、智慧互動、智慧網聯、智慧車控等車載應用場景。

據介紹，TogetherOS 相容包括征程晶片在內的主流車載晶片平臺，同時也相容英偉達、高通等業界多種 SoC。在作業系統層面，TogetherOS 相容 Linux、安卓、斑馬、QNX 以及鴻蒙等多種作業系統。

▲ TogetherOS 架構

餘凱在現場宣佈，TogetherOS 的首批生態合作伙伴包括 AutoCore、長安汽車、長城汽車、江汽集團、雄獅科技、斑馬智行、上汽集團。

04. 流片點亮到演算法打通僅兩個月軟硬體都有強大實力

就在今年 5 月，地平線宣佈征程 5 晶片一次性流片成功並順利點亮。進入 7 月，征程 5 的訊息更是不斷。

7 月 5 日，地平線征程 5 晶片得到 ASIL-B 級別功能安全產品認證，基於征程 5 晶片的系統達到 ASIL-D 級別安全要求，證明了地平線征程 5 在功能安全、執行穩定性方面的效能。

7 月 15 日，地平線宣佈征程 5 晶片打通了感知演算法，基於征程 5 打造的域控制器可以流暢執行各類自動駕駛感知與行為預測演算法，足以支援從 L2~L4 的各類自動駕駛系統。

▲ 征程 5 晶片視覺感知系統原型打通

也就是說，地平線征程 5 從流片成功，到演算法打通僅用了大約兩個月的時間。而在晶片行業內，晶片流片成功後的演算法測試過程一般都需要較長週期，，但一般需要半年到一年的時間。

車東西此前向地平線內部人士瞭解到，“為了打通演算法，內部投入了非常大的資源，橫跨多部門的上百人團隊加班加點忙活了兩個多月。”

他回憶道，今年 5 月份在征程 5 晶片從製造商送到地平線之前，已有 30 多人在杭州辦公室嚴陣以待。他們提前幾個月就準備好了相應的驗證、測試裝置與流程。

拿到首批晶片的 15 個小時後，開發板焊接完畢，記憶體、乙太網介面、視訊輸入/輸出等基本要素也已具備，一臺基於征程 5 打造的自動駕駛控制器就出爐了。

在硬體能力得到充分證明後，地平線自動駕駛演算法團隊立馬接手，將已經準備好的演算法移植到征程 5 晶片中，並把控制器裝進了測試車，最終完成了演算法的全面打通，再一次證明了征程 5 的實力。

05. 超 13 款車搭載地平線晶片擁有多種整車智慧方案

去年年初，地平線征程 2 晶片在長安 UNI-T 車型上前裝量產，開啟地平線車軌 AI 晶片的量產上市之路。

目前，已經公佈搭載地平線征程 2 晶片的車型有長安 UNI-T、UNI-K，奇瑞螞蟻，智己 L7，廣汽埃安 Y，廣汽傳祺 GS4 Plus，嵐圖 FREE，思皓 QX，2021 款理想 ONE 等車型。

基於征程 2 晶片 4TOPS 的算力，能夠為車輛提供 L2 級自動駕駛和車載智慧互動等功能。

今年，地平線征程 3 晶片正式量產，2021 款理想 ONE、上汽大通 MAXUS MIFA 概念車都已搭載這款晶片，嬴徹科技自動駕駛系統“軒轅”也採用了地平線征程 3 晶片，今年年底將實現量產交付。

▲ 2021 款理想 ONE

其中，2021 款理想 ONE 為首款搭載地平線征程 3 晶片的量產車。在這款車內，2 顆征程 3 晶片能夠達到 10TOPS 的 AI 算力，從而讓理想 ONE 在此前 L2 級自動駕駛能力的基礎上，新增了 NOA 導航輔助駕駛功能。

在感知效能上，2021 款理想 ONE 的自動駕駛平臺支援 120 度水平視場角，並且採用 800 萬畫素前視攝像頭，確保了對更大範圍及更高精度的視覺感知能力。同時，基於開放的軟體生態支援服務，2021 款理想 ONE 得以實現自動駕駛功能的高效進化。

就在不久前的上海車展上，地平線正式釋出 Horizon Matrix Mono、 Horizon Matrix Pilot 和 Horizon Matrix FSD 三大自動駕駛解決方案。

其中，Matrix Mono 3.0 自動駕駛解決方案用 800 萬畫素單目攝像頭就能完成 L2 級自動駕駛，這一自動駕駛系統基於地平線征程 3 晶片。這一方案還搭載了地平線基於視覺的高精度建圖定位，因此可以實現車道級的定位精度，功能上則可以實現匝道匯入匯出、施工區避讓、交通燈與車道對應等高階 L2 級自動駕駛功能。

Horizon Matrix Pilot 方案基於征程 3 晶片，打造面向前裝 L2+ ADAS 方案。這一方案與地平線 Matrix Mono 方案不同，這一方案針對中國路況做了專門的訓練資料挑選和演算法調優，在 Matrix Mono 方案的基礎之上，還能夠應對隧道通行、大麴率彎道通行、匝道匯入、匝道匯出、城區道路通行等中國道路特有場景。

而在今天，地平線釋出的征程 5 晶片，則是開啟了 L3～L4 級自動駕駛落地的大門。

06. 結語：國內車規 AI 晶片正加速上車

當前，汽車“新四化”浪潮正加速汽車行業快速變革，人工智慧、大資料等技術的應用，已經讓 AI 晶片成為了汽車的數字發動機。並且，以整車智慧化定義的智慧汽車，正在成為行業共識。

地平線作為國內少數幾家車規 AI 晶片公司，能夠實現快速前裝量產上車，代表著國內車規晶片設計能力快速提升，正加速全行業的快速進步。