AIoT芯片的能力近來持續(xù)提升。目前，業(yè)界大部分的AIoT芯片都采用28nm制造工藝，AI性能在1-4TOPS之間。本月初，瓴盛科技發(fā)布了一款用11nm打造的AIoT芯片，功耗大幅降低，提供2TOPS的AI性能。

9月9日，地平線發(fā)布其第三代AIoT芯片旭日3M和旭日3E，不僅采用先進(jìn)的16nm工藝，高端的旭日3M能夠在2.5W的典型功耗下達(dá)到等效5TOPS的標(biāo)準(zhǔn)算力。

旭日3的工藝和AI性能都顯著高于大部分AIoT芯片，但有意思的是，地平線在上月雷鋒網(wǎng)的一場活動(dòng)中首提出的AI芯片評測方法——MAPS (Mean Accuracy-guaranteed Processing Speed，在精度有保障范圍內(nèi)的平均處理速度)，就是希望業(yè)界評價(jià)AI芯片時(shí)不要盯著峰值算力。

旭日3在MAPS體系下的表現(xiàn)又如何？

AI性能高達(dá)5TOPS的AIoT芯片

地平線創(chuàng)始人兼CEO余凱接受雷鋒網(wǎng)等媒體采訪時(shí)表示：“我們希望用MAPS去展現(xiàn)AI芯片客觀、真實(shí)的AI算力，而不是虛無縹緲的峰值性能TOPS。”

地平線創(chuàng)始人兼CEO余凱（左）、地平線AIoT產(chǎn)品線總經(jīng)理王叢（右）

MAPS的評測方法由地平線提出，是要關(guān)注AI性能本質(zhì)的做AI任務(wù)的速度和精度，即‘多快’和‘多準(zhǔn)’，將每顆芯片在‘快’和‘準(zhǔn)’這兩個(gè)關(guān)鍵維度上的取舍變化直觀地展現(xiàn)出來，并在合理的精度范圍內(nèi)，評估芯片的平均處理速度。

那旭日3M的AI性能為何高達(dá)5TOPS？地平線AIoT產(chǎn)品線總經(jīng)理王叢表示：“地平線對重要應(yīng)用場景中的關(guān)鍵算法發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)判，5TOPS就是考慮了未來應(yīng)用場景的需求。“

AI性能超高的旭日3在MAPS評價(jià)體系下也表現(xiàn)搶眼。根據(jù)地平線給出的數(shù)據(jù)，旭日3可以有效適配Google提出的EfficientNet系列網(wǎng)絡(luò)，性能可以超越業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的11.4TOPS算力的芯片。

旭日3系列分為3M和3E，均采用臺(tái)積電16nm工藝。面向中高端市場的旭日3M搭載四核Arm Cortex-A53 CPU，2個(gè)地平線BPU架構(gòu)NPU，等效算力為5TOPS，DDR（雙倍速率）為3200Mbps；定位低端市場的旭日3E內(nèi)置雙核Arm Cortex-A53 CPU，同樣包含2個(gè)BPU架構(gòu)NPU，等效算力為3TOPS，DDR為2666Mbps。

旭日3M能夠提供5TOPS AI算力的關(guān)鍵在地平線自研的AI專用計(jì)算架構(gòu)BPU（Brain Processing Unit）。

地平線聯(lián)合創(chuàng)始人兼技術(shù)副總裁黃暢說：“旭日3的AI性能極其出色，特別是在最新的邊緣側(cè)深度網(wǎng)絡(luò)下有非常好的優(yōu)化效果，使得客戶可以充分利用芯片算力。在SoC處理器的基礎(chǔ)能力之上，旭日3系列匹配強(qiáng)大的CPU、編解碼、ISP能力，并且提供兩種規(guī)格，以滿足不同的市場需要，在行業(yè)內(nèi)具有很強(qiáng)的競爭力?！?/p>

具體而言，旭日3能夠高效處理4-8路不同分辨率的多Camera輸入與精確同步，同時(shí)還支持多種圖像后處理，例如畸變矯正、拼接、放縮等，并支持4K@60fps的圖像處理。

ISP方面，通過先進(jìn)的ISP處理算法，使得旭日3在處理寬動(dòng)態(tài)、低照度的場景下，能夠得到更高質(zhì)量的圖片。

安全性也是旭日3的亮點(diǎn)，其有高級別的硬件安全保護(hù)機(jī)制，能夠確保非法軟件無法在旭日3上運(yùn)行，同時(shí)還支持模型自動(dòng)加載和內(nèi)存隔離機(jī)制。并且，旭日3芯片還提供完善靈活的授權(quán)管理服務(wù)，不僅支持遠(yuǎn)端在線授權(quán)和離線授權(quán)，還支持授權(quán)模板自定義、授權(quán)碼發(fā)放、賬戶權(quán)限管理和授權(quán)審計(jì)等服務(wù)。

接口對于一款SoC也非常重要，據(jù)悉，旭日3提供包含USB3.0、MIPI-DSI、I2S、I2C等豐富的外設(shè)接口。

硬件只是基礎(chǔ)，軟件和開發(fā)平臺(tái)和生態(tài)也是AI芯片成功的關(guān)鍵。

開放平臺(tái)應(yīng)對AIoT市場多樣化需求挑戰(zhàn)

 “很多客戶仍采用學(xué)術(shù)界較為傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模型在做訓(xùn)練，這些傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)需要花費(fèi)更大的算力資源才能跑出新型網(wǎng)絡(luò)下同樣精度的效果?！秉S暢說，“地平線希望提供一種全新視角，幫助客戶為不同的AI任務(wù)尋找到效率更高、配適度更好的AI芯片和網(wǎng)絡(luò)模型。“

為此，地平線推出了“天工開物“AI開發(fā)平臺(tái)，主要包含AI芯片工具鏈、AI應(yīng)用開發(fā)中間件、模型倉庫和客戶自建閉環(huán)四大模塊：

• AI芯片工具鏈環(huán)節(jié)提供模型量化訓(xùn)練、量化轉(zhuǎn)換、編譯工具和預(yù)測庫等，最多可為用戶節(jié)省50%算法研發(fā)成本。

• AI應(yīng)用開發(fā)中間件包含流式搭建AI應(yīng)用、自動(dòng)化模型調(diào)度機(jī)制和可復(fù)用的AI策略模塊等，最高可節(jié)省50%的工程研發(fā)成本。

• 模型倉庫提供業(yè)界流行的模型、自研模型與最佳實(shí)踐模型，最多能夠節(jié)省70%的算法研發(fā)費(fèi)用和90%的訓(xùn)練成本。

這對于應(yīng)用場景豐富，但單個(gè)應(yīng)用需求量較少的AIoT市場具有重要價(jià)值。地平線AIoT產(chǎn)品線總經(jīng)理王叢說：“經(jīng)過幾年的業(yè)務(wù)探索與技術(shù)積累，認(rèn)識(shí)到客戶看重產(chǎn)品的交付和快速落地能力，更需要構(gòu)筑差異化能力建立自己的‘護(hù)城河’，所以地平線將積淀多年并經(jīng)過應(yīng)用落地驗(yàn)證的技術(shù)組件‘白盒’開放出來，其中包括中間件，參考算法，應(yīng)用參考設(shè)計(jì)，算法訓(xùn)練平臺(tái)等，幫助客戶進(jìn)一步加速AI落地。選擇地平線不僅是選擇一顆芯片，而是選擇 AI 時(shí)代的長期伙伴?！?/strong>

據(jù)悉，伴隨旭日3推出的參考方案可應(yīng)用于智能會(huì)議、智能家居、交互機(jī)器人、車載后裝、通行考勤等諸多應(yīng)用場景。

余凱接受采訪時(shí)也表示：“2018年左右，我們就明確自己的定位是底層賦能，提供核心和芯片和軟件，不會(huì)和我們的客戶競爭，以開發(fā)者和合作伙伴生態(tài)雙輪驅(qū)動(dòng)?！?/p>

雙輪驅(qū)動(dòng)是3年內(nèi)千萬級出貨量的保證？

地平線想要打造的是一個(gè)多層次、多維度、多樣性的開放生態(tài)體系。開發(fā)者生態(tài)方面，地平線希望依托開放易用的“天工開物”AI開發(fā)平臺(tái)，一站式AI開發(fā)者社區(qū)和AI加速營開發(fā)者扶持計(jì)劃，向開發(fā)者提供加速AIoT應(yīng)用孵化的全鏈條支持，實(shí)現(xiàn)AI應(yīng)用的更多探索創(chuàng)新。

地平線合作伙伴生態(tài)的建設(shè)就是要堅(jiān)持底層技術(shù)能力研發(fā)與解決方案的打造，面向AIoT垂直場景，由線及面應(yīng)用到各行各業(yè)。

“在打造合作伙伴生態(tài)生態(tài)的時(shí)候，對于那些不具備軟件能力的方案上，我們一方面會(huì)提供軟件服務(wù)，需要特殊的定制化服務(wù)業(yè)可以做。也就是說，我們堅(jiān)持底層技術(shù)的研發(fā)，但客戶需要的時(shí)候我們可以提供任何層面的服務(wù)?！庇鄤P表示。

生態(tài)的建設(shè)是一個(gè)長期的過程，既需要AI芯片的持續(xù)迭代滿足AI算法需求，保持較高的性價(jià)比，更需要易用的軟件吸引越來越多的開發(fā)者，越來越廣泛地應(yīng)用到不同領(lǐng)域才能實(shí)現(xiàn)生態(tài)的繁榮強(qiáng)大。

據(jù)悉，前兩代旭日AIoT芯片出貨累計(jì)達(dá)到了百萬級，2021年，地平線計(jì)劃推出旭日5。地平線預(yù)計(jì)未來3年內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)千萬級出貨，這也就意味著地平線的芯片會(huì)應(yīng)用到消費(fèi)電子領(lǐng)域。

接下來，地平線會(huì)繼續(xù)與利爾達(dá)、OPEN AI LAB（開放智能）等生態(tài)合作伙伴一起，將旭日芯片應(yīng)用到更多領(lǐng)域，盡早實(shí)現(xiàn)千萬級出貨的同時(shí)推動(dòng)AIoT的發(fā)展。雷鋒網(wǎng)

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