汽车革命下半场“拼智能”，地平线为什么开放授权支持车厂做芯片？

报道，“软件定义汽车的时代”正给百年汽车工业掀起前所未有的变革大潮。分析机构罗兰贝格指出，2021年成为智能电动汽车行业发展的拐点里程碑；2022年，产业颠覆式趋势将进一步突破，全产业链的创新也将全面开花。

“智能汽车产业是一个母生态，它正在驱动材料、能源、交通基础设施、芯片和半导体技术、软件技术、智能驾驶、人工智能技术等全方位的创新。”地平线创始人兼CEO余凯博士在刚刚落下帷幕的2022中国电动汽车百人会云论坛上表达了类似的观点。

在新能源汽车赛道上“换道超车”是中国汽车产业崛起的重要一步。而自2015年来中国新能源汽车已经连续7年实现产销全球第一。中汽协数据显示，去年，中国品牌的乘用车达到了44.4%市场份额，其中增长主要来自新能源汽车品牌，中国已成为全球汽车产业纯电驱动转型的重要驱动力。汽车革命的上半场竞争中，中国汽车产业界的开局取得了不错的成效。

但是，决胜局在下半场，围绕智能网联技术的竞争显然更为关键，更广泛的技术变革和生态重塑也将随之深入。与此同时，随着智能化应用的不断落地与车辆智能网联功能渗透率的不断提升，汽车产业向技术驱动转型已是必然趋势。事实上，汽车产业已开始采取行动，各大整车企业、零部件供应商、芯片厂商等均加大技术研发投入，提升供应链深度，创造新的生态合作模式，将是下一阶段的产业主题。

下半场拼什么？“芯片+OS”是智能汽车时代的数字底座

在2021年的世界新能源汽车大会上，产业界就已经达成共识，新能源汽车市场渗透率持续提升，目前整处于以用户需求为导向的全面市场化拓展期，已迎来全面市场化的拐点。

动力系统从内燃机驱动转向纯电驱动，控制系统正从分布式向集中控制演进，汽车产品从封闭系统走向开放系统——这场汽车行业百年一遇的大变局，已经行进到了下半场。

“真正有市场竞争力的技术，它不仅仅是在实验室里面研发出来的，它实际上是在用户的体验和反馈中打磨出来的。这对于我们来说是一个很重要的认知。”余凯指出。注意到，此次余凯出席论坛多了一个新身份——地平线首席科学家，聚焦“技术”也进一步暗合了汽车产业界整体转向技术驱动的趋势。

那么下半场的竞争核心——汽车智能技术要拼什么？

对此，余凯指出，智能计算芯片和智能操作系统，将是汽车产业界未来发展的创新数字底座。这也是国内产业界亟待突破部分。

作为智能汽车“大脑”的智能芯片无疑是业界比拼的关键。在大数据和人工智能时代，据IDC统计，全球算力的需求每3.5个月就会翻一倍，远远超过了当前算力的增长速度。随着自动驾驶级别的提升，汽车产生的数据量将呈指数级增长，围绕大算力角逐早已展开。去年以来，在多家车企发布的车型中，其搭载的自动驾驶算力平台需求已经达到1000 TOPS级别。

但是TOPS不应是唯一指标。地平线认为，在人工智能（AI）时代需要一个新的优化指标——“AI时代的新摩尔定律”，提出“算力大，不如算得快”——这是地平线针对全球产业界的算力焦虑给出的独特打法。

余凯在此次论坛上进一步解释了这一优化指标所包含的三个因素。第一个因素，是峰值的算力，其实就是旧摩尔定律时代业界不断在提的峰值TOPS。“但是，这么多的算力资源被有效利用的百分比是多少？”余凯指出，这其实取决于芯片硬件创新的架构设计，这也是第二个关键因素。第三个因素则是人工智能的软件算法。余凯指出，人工智能的软件算法的架构这些年在不停地演变，并且可以预见未来20年人工智能软件算法的理论还会持续发生变化，这就意味着，芯片架构需要能够不断去适应软件算法的演化。

值得一提的是，2020年6月《科学》杂志上发表的一篇MIT学者论文中也提到了类似的观点，认为后摩尔时代计算性能的提升在于软件、算法、硬件架构联合优化。

余凯透露，地平线征程5芯片就是基于这样一个新的摩尔定律的思路下设计的。了解到，在地平线的高性能自动驾驶处理器架构BPU（Brain Processing Unit）中，采用了大量的创新技术，包括采用两个独立的或协作的内核来实现高性能、低延迟，数据并发处理技术，脉动阵列提高并行速度，利用近存计算使得存储和计算紧密结合在一起以及稀疏化加速技术等，凝聚了对AI、深度学习和自动驾驶场景的深度洞察，实现高效AI计算。

从结果上来看，征程5芯片与英伟达Orin芯片相比较的话，尽管征程5仅用一半的芯片面积、一半的计算资源，但是在使用先进的神经网络做计算的时候，却能够得到相当的计算性能。余凯说，越是先进的神经网络，地平线芯片的加速性能就越高。

但是，创新的芯片设计架构只是其一，还需同步关注智能操作系统（OS）。“芯片和OS其实从来都不是分开的。”余凯强调，历史上多次出现芯片架构与操作系统的紧密联盟，比如Windows与Intel、Android与ARM等，因为软件难以适配多个芯片架构，唯有软硬件高度协同，才能实现计算性能的最大化。

由此来看，在下半场汽车智能的决胜局中，芯片与OS将是智能汽车时代的创新数字底座。正是基于这样的产业技术逻辑，地平线推出结合征程5芯片的开源OS——TogetherOS ，携手合作伙伴共建车载OS基座，助力行业构建车载OS生态系统。

余凯强调，这款为智能汽车打造的OS应该是一种公共资源，它是一个“开放、开源的、大家广泛参与的不带商业目的的TogetherOS”。

开放BPU IP授权 支持部分整车厂自研芯片

但是地平线似乎还不满足于此。用余凯的话来说，就是能不能继续推进“让开放更开放”？

“我们是不是也可以去支持一些整车厂去自主地开发差异化的、具有核心能力的自动驾驶芯片？”余凯说，而地平线开放其高性能自动驾驶处理器架构BPU IP授权的模式也由此诞生。

据介绍，地平线将开放包括整个BPU的软件支持包以及芯片的参考设计，来支持部分主机厂自研芯片，“尽管我们并不认为所有的主机厂都要去自研芯片，但是自己做芯片的好处也显而易见，可以提升差异化竞争力，加快研发创新速度。”余凯解释，通过BPU IP的授权模式，整车的开发可以实现从芯片、操作系统到整个自动驾驶软件的高度协同，对于整车的迭代速度将带来明显提升。

迭代的速度在智能汽车时代尤为重要。

去年5月上市的2021款理想ONE车型以两颗地平线的征程3芯片替换掉了其此前的芯片供应商Mobileye。两颗征程3为2021款理想ONE实现NOA导航辅助驾驶功能提供高效的AI性能。

要知道，基于对供应商稳定性、可靠性的考虑，车企不会轻易更换重要的芯片供应商，但是在汽车智能化时代，汽车功能迭代周期大幅缩短，开发效率更直接影响车企的市场竞争表现。但是Mobileye的不开放策略，让理想ONE无法通过OTA快速升级功能应对激烈的市场竞争，这也是理想更换芯片供应商的核心原因。

余凯透露，两家公司从开始合作到新车型量产上市，前后仅用了七八个月时间，这样的超短周期在全球汽车业界是创纪录的。基于软硬结合的设计理念，地平线基于征程3芯片为理想的这款车型的自动驾驶AI算法进行了专门的优化设计，整体计算效率更高，同时地平线开放的商业模式更高效支持理想进行软件全栈自研开发。

因为，智能汽车时代用户的体验逻辑与传统燃油车时代完全不同，“以前是面向供应链优化流程导向的形态，而现在它将越来越像智能手机市场，意味着如果你能像苹果那样领先竞争对手哪怕六个月，而且持续领先，你就赢了。”余凯强调，在智能汽车时代，打造更加开放的创新生态始终是最重要的，“芯片在整个智能信息产业生态里是处于最上游的一环，它天然是一个生态的参与者，我们要和生态圈里的传感器厂商、Tier1、软件厂商、智能驾驶技术提供商等展开广泛合作。”

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