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    • 01造芯方法論:打造可擴展的數據閉環(huán)
    • 02充分利用算力,裕量高達 60%
    • 03最快量產上車,12 個月內完成交付
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算力超 500TOPS 的智駕芯片,小米先投了

10/31 09:50
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作者 |?劉佳藝,編輯?|?白雪

10 月,北京亦莊深秋的季節(jié)里,空氣格外冷冽。

與此同時,世界智能網聯汽車大會上的展廳內,人潮涌動。

臺下坐著的,是亦莊產投、蔚來、小米、經緯恒潤等一眾投資者角色,他們目光交匯在一顆芯片上。

這顆芯片來自輝羲智能,這家初創(chuàng)企業(yè)用兩年時間,研發(fā)出第一顆數據閉環(huán)定義芯片——光至 R1。

造一顆芯片的難度,不亞于造車。

輝羲智能創(chuàng)始人徐寧儀把這項突破比喻為攀登上海拔 7500 米的慕士塔格峰。

登頂慕士塔格峰意味著達到國家一級運動員的標準,輝羲選擇把芯片對標 OrinX,代表其挺進了國際造芯第一梯隊。

    7nm 制程,擁有 450 億個晶體管,符合車規(guī)級要求;500TOPS 算力,相當于兩顆 Orin;8 核 SIMT 架構,24 核 CPU,15 核 GPU;帶寬超過 200GB/s;

2025 年,光至 R1 將率先在一家國際車企上量產上車。

輝羲還定下目標,要讓這顆芯片成為國內量產上車速度最快、業(yè)內最好用的大算力智駕芯片。

芯片市場已經群雄林立,前有英偉達等巨頭企業(yè)占據大量市場份額,后有黑芝麻、地平線等上市企業(yè)分食剩余市場蛋糕,輝羲想要沖出重圍,它需要做出更極致的動作。
這個極致包括產品性能、交付速度、降本增效等。

同時,輝羲必須保證,從決定造芯的那一刻開始,邁出的每一步都不容有錯。

01造芯方法論:打造可擴展的數據閉環(huán)

1950 年,阿蘭·圖靈在著作《計算機器與智能》中,描述了通向通用人工智能的兩條路徑:

    基于抽象計算,聚焦抽象任務所需要的人工智能,做針對性算法訓練,比如國際象棋;基于具身學習,給機器配置傳感器,像人類幼兒一樣與環(huán)境互動,培養(yǎng)感知、學習與認知能力。

兩種路徑的區(qū)別是,前者依靠規(guī)則,應用范圍有限,但上車快;后者強調智能,泛化性、適應能力強,但要求極高的數字基建能力。

圖靈認為,這兩條路徑,都值得探索。

于是,在人工智能 70 年的發(fā)展脈絡中,兩條路徑以一種遞進式關系,迸發(fā)出了技術變革的巨大火花,形成四個階段的演進:

      • 第一階段,

    計算智能

      ,通過深度檢索與相應算法,一臺名為「深藍」的超級計算機打敗了人類世界冠軍;第二階段,

感知智能,在 CNN 算法與 GPGPU 硬件協同下,機器完成了對十億級別人臉數據的記憶與檢索;第三階段,

認知智能,基于 Transformer 算法與專用芯片架構的應用,ChatGPT 展現出大語言模型的交互能力;第四階段,

具身智能,同樣在算法與硬件作用下,機器擁有了類人思維模式,真正接棒了探索、創(chuàng)造物理世界的任務。

隨著問題規(guī)模的增長,數據處理量級從 10ZB 進階到 1000ZB,算法結構、硬件架構進行了相應擴展,指數級增長的性能要求得到滿足。

這種可擴展性的能力,充當了驅動技術變革的強力引擎。

現在的輝羲,就站在第四階段的端口,踏上了圖靈口中的第二條路徑。

它的任務,是造出一顆支撐高階智能駕駛,滿足具身智能要求的高性能芯片。

而它的方法論已經明確,正是瞄準算法、硬件的可擴展性,打造出高效的數據閉環(huán)。

建立在這條方法論之上,輝羲定義了首顆芯片的基本樣貌。

一是從數據閉環(huán)的系統需求出發(fā),在芯片設計上首次做到,一顆芯片,滿足三大應用場景,即:數據采集:連接多條視頻處理鏈路,支持影子模式等;實時控制:在處理復雜運行工況時保持高幀率、高吞吐;算法驗證:數據解碼后進行回灌測試,完成推理訓練。

二是在架構設計上,滿足可編程的要求。

輝羲把芯片架構定位于「領域通用架構」。

它介于傳統 CNN 與 GPGPU 硬件架構之間,既滿足重點領域性能要求,比如智能駕駛,同時支撐它的演進。

輝羲在分析了智能駕駛與具身智能算法特征之后,研發(fā)了一套圖靈完備的指令集。

圖靈完備,意味著這套編程語言,可以像圖靈機一般解決任何計算問題,它可以讓用戶,隨心所欲地支配先進算法,包括現在的端到端技術架構。

由此,輝羲的光至 R1 展現出了對標英偉達 OrinX 的能力。

從參數對比可以直觀看到,根據已公開的數據信息,光至 R1 在制程、功能安全方面,都與 OrinX 保持在同一水平線,而在算力、CPU 性能方面,光至 R1 展現出一定優(yōu)勢,這意味它擁有更強大的通用計算能力。

在發(fā)布會上,徐寧儀以加速 Transformer 算法模型為例,結果是,光至 R1 的算子性能提升能力,是 OrinX 的 9 倍,甚至在個別配置上達到了近 20 倍。

毫無疑問,這是一顆原生于大模型時代,服務于領域通用計算的高性能芯片。高階智駕,是輝羲智能最直接的應用場景。

02充分利用算力,裕量高達 60%

回溯神經網絡模式的發(fā)展史,起初人工智能行業(yè)錨定的關鍵詞是「BEV」。

這種多傳感器結合鳥瞰圖的感知路線,成為自動駕駛識別障礙物的基本路徑。分辨率上升后,BEV 網絡模型由稀疏柵格進階為稠密柵格。

隨著感知精度的進一步提升,神經網絡模型由二維轉變?yōu)槿S的 Occupancy 網格,能對通用空間障礙物進行判斷。

再往后,AI 技術的加持下,「端到端」網絡成為了各家競爭的主要籌碼。這種從感知到決策一體化的神經網絡模型,能通過自我判斷應對多樣化的極端場景。

需要強調的一點是,從「BEV」到「端到端」的模式演進過程中,算力成為了每個節(jié)點質變的籌碼。

這與強化學習教父 Richard Sutton,在《The bitter lesson》中寫下的箴言構成了回振。

Richard Sutton 認為,要充分利用算力,避免過度依賴人類知識,重視搜索與學習方法。這是最終,也是最有效的方法。

底層邏輯是摩爾定律,計算成本持續(xù)呈指數級降低,計算能力同樣不斷呈指數級提升。

這種負相關反應貫穿始終,是人工智能技術突破的關鍵。

而輝羲,抓住了這把算力鑰匙,打開了摩爾定律的大門。

輝羲的光至 R1,清晰地定位于大算力芯片

500TOPS深度學習算力,意味著它能夠從容應對各種新的模型結構。同時,光至 R1 擁有高效的異構計算能力。所謂異構計算,是指在新的計算形態(tài)下,將不同類型的計算需求合理分配到不同的處理單元上,實現系統效率的最優(yōu)解。

光至 R1 配置了 CPU、NPU、GPU、ISP 等多樣的協同處理加速器,這些加速器在自動駕駛場景下,靈活分配對應的計算需求,使得算力能夠進行充分配合,滿足系統可靠性、穩(wěn)定性的第一需求。

另外,輝羲給芯片性能加上了一道嚴謹的安全防線。

信息安全層面,光至 R1 在啟動和執(zhí)行過程中,除了常規(guī)解密算法外,還支持國密 SM2/3/4,確保用戶信息流安全。

而在功能安全方面,輝羲同樣在這顆僅有 7nm 芯片的復雜工程中,把道場做大。

在基本功能安全方式之上,輝羲新增了 RIF 架構,即一套分級、分域的診斷機制,讓用戶能夠根據系統設計的需求,靈活配置與裁剪不同的情況,可以在局部處理單元處理問題,也可以層層上報至外部獨立的 MCU 系統中。

這種創(chuàng)新性的安全設計,給車規(guī)級芯片做到有效把關。

總結就是,這是一張為自動駕駛服務的專業(yè)級芯片,它能夠形成一個強大的數字基座。

輝羲在這個基座上,基于「BEV+Transformer」的算法架構,打造出了高階城區(qū)無圖自動駕駛解決方案——RINA,支持不依賴高精地圖的城區(qū) NOA,具備從感知到路徑規(guī)劃的端到端處理能力。

徐寧儀表示,這套方案能夠實現 60% 的算力裕量,系統層面可以做到降本 40%。

這意味著,即便出現計算要求更高的模型,光至 R1 能夠以一種高性價比的方式,輕松拉動數據、算法、算力三駕馬車。

03最快量產上車,12 個月內完成交付

所謂三年磨一劍。

輝羲把這個時間,縮短到了兩年半,造出首顆芯片。

某種程度上,「高效」的確是當前自動駕駛行業(yè)中最具殺傷力的武器。尤其在各家都在拼端到端大模型上車的階段,誰交付越快,量產上車越早,誰就能在智能化下半場掌握更多話語權。

9 月底,輝羲光至 R1 流片成功后,立刻被交到了合作商手中,進而推動了 2025 年與國際車企的量產合作項目。

另外,高效這層價值建設,也得益于輝羲在「好用」層面上的努力。

畢竟,芯片是一項系統性的大工程,它不局限于在硬件性能上造壁壘,而在于軟硬一體的穩(wěn)定性、可靠性能力,以及整個供應鏈的協同性構建。

這也是蔚來、小鵬等車企選擇自研芯片的原因,因為能夠從根源上滿足智能駕駛需求,掌控系統優(yōu)化全流程。

在這種背景下,芯片企業(yè)的供應鏈服務能力排在了下游合作商的考核首位。

很顯然,輝羲在這點上也做得非常完善。

比如硬件層面,輝羲提供了進一步的硬件解決方案——RCM,這是搭載光至 R1 最小系統子卡,具備可插拔式設計,支持同一款母板,不同子板的即插即用,并與 Orin 生態(tài)做到兼容,未來還能實現整車所有接口設計不動,輕松升級算力;以及域控制器硬件的設計,支持一塊或兩塊子卡,單域控算力超過 1000T,是車上強悍的中央大腦。

軟件層面,它設計了一套功能完備、用戶友好的 AI 工具鏈,能夠兼容常見的神經網絡模型格式,將數據編譯成在芯片上高效運行的指令集。

值得一提的是,基于這套工具鏈,用戶在 30 天內可以實現模型平臺的遷移,從而降低研發(fā)成本。

最后,通過這種體系化的建設,輝羲能夠在 12 個月內,完成一個智能駕駛量產項目從啟動到交付的全過程。

實際上,輝羲對于高效能力上的注解,體現其對于芯片未來生態(tài)的前瞻性洞察,即懂技術、懂創(chuàng)新、懂車企的芯片企業(yè)才更具競爭力。

而輝羲從誕生起,就已經置身于這個框架設定中。

翻開三位創(chuàng)始人的履歷,就能看到一種來自互聯網科技企業(yè)、車企、高校的同頻共振。

其中,徐寧儀曾擔任微軟亞洲研究院硬件計算組負責人、百度智能芯片部主任架構師、陣量智能 CEO 等職位,是業(yè)內少有的主導過多款 AI 芯片設計并實現大規(guī)模商用的 TOP 級專家;

章健勇曾任蔚來汽車自動駕駛助理副總裁,從零開始組建團隊并搭建自動駕駛技術平臺,主導過多個高階智駕項目的首發(fā)量產;

賀光輝的身份則是上海交通大學教授、電子信息與電氣工程學院副院長,長期從事高能效數字系統芯片和高算力芯片互連技術研究,入選國家級高層次人才計劃。

由此,三位創(chuàng)始人基于學界、業(yè)界的不同語境,賦予了輝羲這家芯片企業(yè)正確、全面的戰(zhàn)略視角。

當然,這更不乏資本的高調關注。

成立兩年半時間內,輝羲已經到達了 A 輪融資階段,融資金額達到數億元。

而在諸多投資者中,可以看到亦莊產投、國汽投資等產業(yè)角色,以及真格、卓源亞洲、朗瑪峰創(chuàng)投、元生資本等知名投資機構,還有一些供應鏈上下游角色,比如經緯恒潤、商湯科技這類智駕供應商,以及小米、蔚來等車企,都對輝羲展現出極高興趣。

可以確定,首顆芯片的問世,意味著輝羲已經給資本交出了一份優(yōu)秀答卷。

并且,這份答卷還不局限于智能駕駛范圍,輝羲把星辰大海定得更高遠——具身智能,在這個階段,需要面臨更復雜的三維空間任務,與更加泛化的場景與交互類型。

而光至 R1 已經展示出了應對具身智能挑戰(zhàn)的能力,比如完成簡單的指令理解、動作控制與規(guī)劃等。

很顯然,躬身入局芯片市場,輝羲已經在開端把調起高。這意味著,憑借芯片的高性能與快速的交付能力,它注定成為攪動芯片市場格局的一個新變量。

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