2023年10月25日,以“科技引領汽車產業高質量發展”為主題,第30屆中國汽車工程學會年會暨展覽會(SAECCE 2023)在北京北人亦創國際會展中心盛大開幕。
憑借在智能駕駛賽道上強大的芯片自研能力和落地成果,愛芯元智受邀發表《如何打造高性能的自動駕駛芯片——以終為始+系統融通》主題演講,分享針對行業痛點問題,愛芯元智對探索車載芯片最優化解決方案道路上的體會。同時,現場也展出了應用于車載領域的系列芯片、開發套件/Demo及已量產落地的合作伙伴樣件,獲得一致好評。
愛芯元智車載事業部智能算法高級總監李琛
最近20年來,我國汽車產業在實踐中探索出了一條以科技創新為牽引的轉型發展之路,產業技術創新持續深入,關鍵核心技術不斷突破,重大創新成果接續涌現,支撐產業規模不斷壯大,發展質量效益穩步提升。
隨著汽車電動化、網聯化和智能化的提速,汽車芯片對車輛可靠性、安全及性能的重要性不言而喻,汽車行業亟需圍繞汽車芯片開展應用及創新攻關,以滿足當前產業變革下的新需求。
愛芯元智認為,自動駕駛中看不清、看不懂、測不準、檢不全、部署掉點多、部署效率低是行業的6大痛點問題。依托于兩大自研核心技術——愛芯智眸AI-ISP和愛芯通元混合精度NPU,以及大規模量產經驗,愛芯元智可助力行業伙伴落地高性能、低功耗、安全可靠的智能駕駛解決方案。全面的產品線,針對性解決行業6大痛點問題,滿足客戶的多樣化需求。
問題1 看不清
在進出隧道的大光比場景、夜路黑車的低光場景、雨霧雪等惡劣天氣場景,以及高速行駛時的運行拖影等場景中,對動態范圍需求高,在低光場景感知性能受限。愛芯元智基于自研核心技術——愛芯智眸AI-ISP,提出了車載HDR系統解決方案和車載低光系統解決方案。將HDR以及降噪的處理效果提升,大幅改善以上場景中的影像性能體驗。
問題2 看不懂
看不懂,是指機器視覺做感知時,檢測不出來。愛芯元智通過帶入后端CV/語義應用,形成圖像質量感知閉環評價體系,解決看上去還好但實際效果不佳的問題,使車載智能影像達到智能畫質閉環、智能場景控制。
簡單來說,基于愛芯智眸AI-ISP技術,愛芯元智一方面對傳感器特性做精細化建模,對影像處理策略進行極致優化設計,如將2D降噪升級為3D降噪;另一方面,充分利用AI算法的數據驅動特性,獲取更高維度的效果“助推”,全面提升智能駕駛疑難場景下的表現力,幫助實現出色的感知性能,確保行車安全。
問題3 測不準
測不準是指,感知??楸舊磯雜誑占湫畔⒉獠蛔跡繅話閼習鎩⒛勘旮?、里程計、動態標定、地圖構建、測距測速等場景的檢測。愛芯元智通過對深度、光流的硬化加速,有效提升感知方案的準確性和可靠性。深度/光流算法則是CV類算法中計算復雜度最高的部分。CV深度引擎擁有1080p30的性能,雙目支持224點范圍的視差搜索,支持對稱全向聚合;CV光流引擎則可以滿足多尺度范圍拓展、支持基于多ROI的跟蹤點密度控制,支持迭代精度優化。
對多源融合定位、地圖拓撲構建、CV幾何感知等方面,愛芯元智集強大算力與超低功耗于一體,自研兩大核心技術——愛芯智眸AI-ISP和愛芯通元混合精度NPU,從SoC層面到SDK層面,支撐搭建不同Slam算法的靈活框架。針對不同的行泊應用、視覺或Lidar輸入方案、局部定位/地圖定位/在線建圖等不同功能,Slam可以組合出多種不同的變種方案,提供一系列計算密集型算子的優化函數庫,以助力Slam應用高效快速落地。
問題4 檢不全
針對一般障礙物檢不全的限制。愛芯元智設計了一套多路并發處理、在線圖像格式轉換、裁切、縮放,一氣呵成的硬件加速器,基于幾何物理建模的CV算法,發揮尺子的測量作用,在一般障礙物感知、測距測速、目標跟蹤等多個方面,可以對基于AI的語義感知進行有效補充。高效支持多尺度、多ROI感知,大幅優化了處理延遲、帶寬資源消耗,有效避免高倍率下采樣時的混疊效應。
愛芯元智預處理系統支持Task-Aware Filter,根據不同任務如光流、特征匹配、NPU感知等,靈活配置下采樣濾波系數,使得后端任務各自發揮其最佳效果。不同硬件之間還可根據業務需求做靈活數據流配置,以及離線、在線模式切換,兼顧自由度的同時,最優化延遲、帶寬等系統性能。
問題5 部署掉點多
感知模型的部署常常會碰到上板性能不足,掉點多的情況。愛芯元智依托于自研愛芯通元混合精度NPU的特有設計,實驗論證Transformer模型能夠通過混合精度優化的方式,快速實現PTQ部署,且能夠有效保持模型精度。另一方面,通過針對Transformer特性優化向量核與數據IO的設計,實現了各類Transformer模型的高效部署論證,對于Transformer模型具有非?:玫男閱鼙硐幀0駒譴?/font>SoC系統角度出發,涉及NPU、CPU、DSP、GPU以及各ASIC單元的系統級異構調度優化等方面。
問題6 部署效率低
對于部署過程繁瑣冗長等實際工程問題,愛芯元智擁有成熟工具鏈,部署建議手冊,貨架化參考設計。NPU是感知的大腦,愛芯通元混合精度NPU采用高效異構多核架構,張量向量和IO引擎,配合豐富的專用算子加速器,通過靈活調度能夠實現各類車載AI模型的高效推理;旌暇仍O計支持低比特模型加速,或高比特/浮點精度提升。應用算法協同設計可以讓支持的模型庫隨著行業迭代不斷更新,保證NPU對所運行任務的高利用率和低功耗。
經過多年量產迭代,愛芯元智工具鏈積累出很多優秀的特性。如高效的PTQ部署、深度的QAT量化、支持精確模型仿真等等。簡單易用的特性,也收獲了從無到有,1小時上手的客戶評價。
對于車載場景常用的模型(比如BEV),基于對自身平臺的深刻認識與深度優化,愛芯元智提供從主干網絡、時空融合、到各類檢測頭的API,將適配愛芯平臺的各個最佳設計??榛?、貨架化,給到客戶做靈活集成。同時,還提供車載模型設計建議手冊、以及更為完整的感知模型參考設計,進一步助力客戶高效部署落地。
在車載領域中,愛芯元智明確定位Tier2,堅持“以終為始,系統融通”,從業務實際需求出發,結合場景特點分析,指導SoC設計合理取舍;從SoC整體系統層面,拉通各功能子??榧淶慕換,蕼?/font>SoC芯片真正成為一個有機的片上整體系統,攜手合作伙伴助力客戶快速量產落地,充分發揮出自身平臺的價值,實現生態共贏。
根據高工智能汽車研究院發布的《2023年1-8月份中國市場乘用車標配行車ADAS功能國產SoC方案市場份額》榜單,愛芯元智排名第二。