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作者 |??Janson，編輯?|??志豪
高階智駕競(jìng)爭(zhēng)白熱化，Hailo提出全新解。
隨著新造車運(yùn)動(dòng)進(jìn)入以智能化為代表的下半場(chǎng)，高級(jí)智能輔助駕駛系統(tǒng)（ADAS）也成為主機(jī)廠和相關(guān)領(lǐng)域一級(jí)供應(yīng)商(Tier 1)的首要關(guān)注。同時(shí)，在這樣的新造車?yán)顺敝?，ADAS的技術(shù)應(yīng)用也已成為汽車制造商和Tier 1的核心競(jìng)爭(zhēng)領(lǐng)域。隨著這場(chǎng)行業(yè)變革的深入，諸多半導(dǎo)體企業(yè)正憑借其專業(yè)技術(shù)在汽車領(lǐng)域嶄露頭角，推動(dòng)汽車向一個(gè)全面的移動(dòng)計(jì)算平臺(tái)轉(zhuǎn)型。
在電氣化、智能化及車聯(lián)網(wǎng)的共同推動(dòng)下，汽車行業(yè)的技術(shù)革新步伐加快。然而，在討論這一數(shù)字化轉(zhuǎn)型時(shí)，不得不提的是車輛系統(tǒng)安全這一至關(guān)重要的領(lǐng)域。隨著輔助駕駛、智能交互和多媒體娛樂(lè)等復(fù)雜功能的集成，對(duì)汽車電子的計(jì)算性能提出了更高要求，同時(shí)也對(duì)系統(tǒng)的安全性能提出了更高標(biāo)準(zhǔn)。
當(dāng)前，市場(chǎng)上主流的端到端自動(dòng)駕駛解決方案大多基于Transformer+BEV模型構(gòu)建，這要求行業(yè)提供更加專業(yè)、高效能的處理器技術(shù)方案以滿足這些高級(jí)應(yīng)用的需求。
在這一背景下，Hailo這家專注于人工智能加速的硬件公司，對(duì)端到端計(jì)算處理進(jìn)行了深入優(yōu)化，并推出了專為智能駕駛設(shè)計(jì)的芯片解決方案，旨在滿足行業(yè)對(duì)高效能計(jì)算的嚴(yán)格要求，進(jìn)一步推動(dòng)智能駕駛技術(shù)的發(fā)展。
1.汽車行業(yè)智能化加速 AI市場(chǎng)面臨變局
在全球汽車行業(yè)的智能化進(jìn)程中，AI市場(chǎng)正面臨著新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。在這個(gè)節(jié)點(diǎn)，Hailo對(duì)中國(guó)汽車市場(chǎng)的戰(zhàn)略定位和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)提供了獨(dú)特的視角。Hailo認(rèn)為，中國(guó)汽車市場(chǎng)是一個(gè)具有極高戰(zhàn)略重要性的市場(chǎng)。事實(shí)上，中國(guó)汽車制造商已經(jīng)在先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和自動(dòng)駕駛技術(shù)等領(lǐng)域成為全球領(lǐng)導(dǎo)者。中國(guó)市場(chǎng)的快速發(fā)展與Hailo動(dòng)態(tài)且快速演變的產(chǎn)品組合和能力相吻合。值得注意的是，市場(chǎng)認(rèn)為這種領(lǐng)先地位也將在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域得以延續(xù)。中國(guó)制造商以其創(chuàng)新和敏捷的特性，迅速將創(chuàng)新解決方案帶入市場(chǎng)，從而實(shí)現(xiàn)了快速增長(zhǎng)，并在本地和全球市場(chǎng)中占據(jù)了重要份額。
此外，在AI布局中，Hailo一方面認(rèn)為安全和法規(guī)是自動(dòng)駕駛的主要增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)因素。現(xiàn)在，汽車制造商已經(jīng)被要求包含不同的安全應(yīng)用程序。這些應(yīng)用程序需要AI處理基于傳感器的感知，這為在現(xiàn)有硬件和傳感器上輕松添加更高級(jí)特性鋪平了道路。
另一個(gè)方面，隨著駕駛者在路上和交通堵塞中花費(fèi)的時(shí)間越來(lái)越多，駕駛員輔助和自動(dòng)駕駛/自動(dòng)導(dǎo)航（NOA）等功能的需求正在變得越來(lái)越普遍。為此，Hailo在普及ADAS中提出了專用加速器的解決方案，區(qū)別于所謂的一體化解決方案，基于Hailo-8的AI加速器方案可以給ADAS方案提供更大的靈活性和成本優(yōu)勢(shì)。
2.端到端算法加速 行業(yè)需要什么樣的處理器
在智能汽車技術(shù)迅速演進(jìn)的當(dāng)下，全球汽車制造商正面臨著ADAS系統(tǒng)智能化升級(jí)的新趨勢(shì)。去年以來(lái)，以鳥(niǎo)瞰圖（Bird's Eye View, BEV）為代表的ADAS技術(shù)，因其高精度的環(huán)境感知能力而受到業(yè)界的普遍關(guān)注和采納。然而，BEV技術(shù)的實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算能力的要求極高，這也意味著不小的成本和技術(shù)挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的ADAS系統(tǒng)多基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN），而transformer BEV技術(shù)則要求更強(qiáng)的AI處理能力。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，要實(shí)現(xiàn)BEV，汽車的電子控制單元（ECU）必須裝備有足夠的算力。此外，通常典型的BEV方案需要六顆攝像頭，高端系統(tǒng)可能超過(guò)十顆。這些攝像頭提供的大量影像數(shù)據(jù)需要通過(guò)AI的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行處理，對(duì)運(yùn)算力的需求極高。市場(chǎng)上能夠?qū)崿F(xiàn)BEV方案的廠商，他們所使用的平臺(tái)通常價(jià)格不菲。造價(jià)高昂的原因一方面是因?yàn)榘嘿F的訓(xùn)練費(fèi)用以及芯片本身的高算力需求，自然成本也就更高；
另一方面，大量的運(yùn)算伴隨著高功耗，這又帶來(lái)了高性能散熱系統(tǒng)的需求，有時(shí)甚至需要主動(dòng)冷卻系統(tǒng)。這些因素共同作用，使得BEV的ADAS解決方案通常只能應(yīng)用于高端車型。
然而，市場(chǎng)顯然期望這種技術(shù)能普及到大眾車型中。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，必須在成本上做到平衡。為此，Hailo的策略是將汽車SoC與一個(gè)或多個(gè)Hailo AI處理器結(jié)合，為ADAS/AD ECU設(shè)計(jì)提供較高的靈活性和AI計(jì)算的可擴(kuò)展性。這種靈活性允許根據(jù)傳感器的數(shù)量和AI模型的復(fù)雜性進(jìn)行定制化調(diào)整，為從簡(jiǎn)單到高度復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供支持。Hailo處理器的設(shè)計(jì)考慮了功耗和成本效率，使其能夠處理高級(jí)AI模型，如用于ADAS/AD感知的3D目標(biāo)檢測(cè)和智能車內(nèi)體驗(yàn)（例如，大型語(yǔ)言模型LLM）。
這一特點(diǎn)使得Hailo的技術(shù)不僅適用于高端車型，也為大眾市場(chǎng)車輛提供了先進(jìn)的智能駕駛功能。在這方面，Hailo-8 AI加速器呈現(xiàn)出了其優(yōu)勢(shì)。與市場(chǎng)上其他高端且昂貴的SOC相比，Hailo-8提供了一種成本效益高的解決方案。它專門支持AI運(yùn)算，在整個(gè)BEV系統(tǒng)中承擔(dān)起重要的計(jì)算任務(wù)。
通過(guò)將Hailo-8 AI加速器與常規(guī)的汽車SOC如瑞薩（Renesas）等結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)成本和性能的平衡。前端SOC負(fù)責(zé)處理圖像和聲音輸入，而AI運(yùn)算的重任則交給Hailo-8AI加速器。此外，Hailo-8 AI加速器的功耗表現(xiàn)尤為出色，單顆芯片達(dá)到26 TOPS的計(jì)算能力，而功耗卻僅為2.5瓦。這樣的組合不僅降低了整體成本，還保持了系統(tǒng)的高效能運(yùn)作。盡管現(xiàn)在提出艙駕一體的方案很火，但不能否認(rèn)專芯專用的優(yōu)越性。
物理規(guī)律告訴我們，通用芯片性能強(qiáng)但專用性就較弱，專用芯片可以為算法進(jìn)行專門優(yōu)化，盡管在一定程度上犧牲了通用性，但其可以在好的能耗表現(xiàn)下實(shí)現(xiàn)專業(yè)功能，有利于幫助企業(yè)降本增效，普及ADAS的發(fā)展。
3.降本增效成為主流 AI加速器方案優(yōu)勢(shì)明顯
從Hailo-8 AI加速器的四點(diǎn)核心優(yōu)勢(shì)不難看出，在車企大打“價(jià)格戰(zhàn)”力求降本增效的當(dāng)下，Hailo AI加速器方案具有明顯優(yōu)勢(shì)。從功能執(zhí)行層面，相比于一體化的ADAS解決方案，Hailo-8 AI加速器在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域具有較為明顯的優(yōu)勢(shì)，其設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的CPU和GPU在執(zhí)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型時(shí)的運(yùn)作方式有著根本的不同。傳統(tǒng)的處理器在處理神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，由于不是為此類任務(wù)專門設(shè)計(jì)的，因而在執(zhí)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生額外的開(kāi)銷，包括在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，尤其是處理器與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)交換。Hailo-8 AI加速器采用了分布式架構(gòu)，內(nèi)部分為多個(gè)區(qū)塊，每個(gè)區(qū)塊包含計(jì)算、內(nèi)存和控制三種資源。這種設(shè)計(jì)允許神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中的每一層直接利用這些資源，減少了數(shù)據(jù)在處理器和內(nèi)存之間的傳輸，從而顯著降低了開(kāi)銷。在Hailo-8 AI加速器的執(zhí)行過(guò)程中，整個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在初始化時(shí)就被分析并分配資源，使得從攝像頭獲取的影像數(shù)據(jù)可以直接在芯片內(nèi)部連續(xù)地通過(guò)所有層次處理，直至得到結(jié)果。這種處理方式不僅速度快，而且功耗低。據(jù)介紹，Hailo-8 AI加速器的這種架構(gòu)，被稱為數(shù)據(jù)流架構(gòu)，是其專有的專利技術(shù)。這使得Hailo-8 AI加速器能夠以高效節(jié)能的方式快速處理最先進(jìn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，為自動(dòng)駕駛帶來(lái)了較為明顯的專用性和高效性。
與傳統(tǒng)的CPU和GPU相比，Hailo-8 AI加速器在執(zhí)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型時(shí)更為迅速且高效，其能夠?qū)⑸窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的每一個(gè)運(yùn)算單元細(xì)化，從而執(zhí)行更為精確的預(yù)測(cè)操作。這種精確的預(yù)測(cè)能力意味著無(wú)論是處理傳統(tǒng)的CNN模型還是新興的大型模型，Hailo-8都能夠提供不錯(cuò)的性能和功耗控制。這對(duì)于自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和能效至關(guān)重要，因?yàn)檫@些系統(tǒng)需要快速且準(zhǔn)確地處理大量的傳感器數(shù)據(jù)，并做出即時(shí)反應(yīng)。因此，Hailo-8 AI加速器不僅提高了自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的性能，同時(shí)也為整個(gè)行業(yè)帶來(lái)了成本效益和可持續(xù)性的提升。與此同時(shí)，在新產(chǎn)品合作方面，Hailo也有不錯(cuò)的進(jìn)展。最近Hailo與知行科技達(dá)成了合作，知行科技選用Hailo-8 AI加速器，搭配瑞薩R-Car V4H SoC，共同驅(qū)動(dòng)其iDC High域控制器。
集成Hailo-8 AI處理器的iDC High域控制器為車輛提供了更智能的駕駛輔助功能，如高速公路巡航/自動(dòng)輔助導(dǎo)航駕駛（NoA），自動(dòng)記憶泊車，以及未來(lái)可能實(shí)現(xiàn)的城市巡航/NoA等應(yīng)用。這些應(yīng)用的成本效益將得到顯著提升，使得普及到大眾車型成為可能。中國(guó)的一家汽車制造商將在今年下半年開(kāi)始量產(chǎn)搭載iDC High域控制器的車輛。iDC High的高性能使其能夠?yàn)樽詣?dòng)駕駛應(yīng)用提供BEV 3D感知，通過(guò)10V5R傳感器配置來(lái)增強(qiáng)安全和舒適性。Hailo-8加速器的低功耗特性使域控制器可以采用被動(dòng)冷卻技術(shù)，這不僅降低了整車的物料成本，而且簡(jiǎn)化了車輛集成過(guò)程。Hailo首席執(zhí)行官Orr Danon對(duì)這次合作表達(dá)了他的看法，他認(rèn)為這是將高級(jí)自動(dòng)駕駛應(yīng)用以更安全、更經(jīng)濟(jì)的方式普及到所有車輛的重要步驟。而與知行科技的合作，標(biāo)志著Hailo將其人工智能技術(shù)應(yīng)用于全球汽車行業(yè)基礎(chǔ)的又一個(gè)里程碑。全球汽車業(yè)正在尋求能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)駕駛和泊車的人工智能解決方案，這些解決方案需要具備高性能、經(jīng)濟(jì)效益、穩(wěn)定性和可擴(kuò)展性。知行科技的首席技術(shù)官盧玉坤也表達(dá)了對(duì)合作的積極看法，他強(qiáng)調(diào)了Hailo-8 AI加速器在市場(chǎng)上帶來(lái)的先進(jìn)人工智能功能和效率，這將使所有駕駛員受益。Hailo-8 AI 加速器的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)在于其在低能耗的同時(shí)，為最先進(jìn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提供高效的人工智能加速，這在推動(dòng)汽車創(chuàng)新方面具有重要意義。瑞薩電子的布施武司也強(qiáng)調(diào)了瑞薩R-Car SoC與Hailo-8 AI加速器的集成所帶來(lái)的前所未有的功能和價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。
4.結(jié)語(yǔ)：AI加速器成為ADAS新選擇
隨著汽車市場(chǎng)需求的增長(zhǎng)和智能化進(jìn)程的加速，不僅只有高端車型需要ADAS的應(yīng)用。當(dāng)下，中低端市場(chǎng)等主流下沉市場(chǎng)對(duì)于ADAS的需求也十分旺盛。Hailo的創(chuàng)新進(jìn)程和市場(chǎng)動(dòng)態(tài)展現(xiàn)了其在推動(dòng)汽車電子化和智能化方面的持續(xù)努力，通過(guò)專業(yè)優(yōu)化、低能耗的產(chǎn)品將ADAS技術(shù)進(jìn)一步下沉。我們不妨期待其在未來(lái)汽車科技領(lǐng)域中繼續(xù)發(fā)揮其影響力。
下載ECAD模型
