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加入地平線之前,周峰曾經(jīng)是浙江大學(xué)信電系的教授,博士生導(dǎo)師,副系主任;也是Aitech、Vimcro、華為等公司的芯片研發(fā)架構(gòu)師、負(fù)責(zé)人。15年在學(xué)界,15年在工業(yè)界,可以說做了一輩子處理器設(shè)計(jì)。
2015年,人工智能開始熱起來,周峰想做針對(duì)人工智能開發(fā)的專用芯片架構(gòu)。
彼時(shí),余凱離開百度,創(chuàng)辦地平線。他認(rèn)為要解決終端問題,計(jì)算量太大,產(chǎn)品想落地,必須要從芯片架構(gòu)到算法重構(gòu)軟硬件方案,既然是創(chuàng)業(yè),那就做別人沒做的。
于是,他對(duì)投資人說,地平線要做基于“算法+芯片”的嵌入式人工智能解決方案,并且找到了周峰。
很快,2015年9月,周峰以主任芯片架構(gòu)師的身份加入地平線機(jī)器人,和聯(lián)合創(chuàng)始人方懿一道組建芯片設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),負(fù)責(zé)芯片IP研發(fā)。一年之后,余凱發(fā)出內(nèi)部郵件,授予周峰“地平線Fellow”稱號(hào),并擔(dān)任公司副總裁、首席芯片架構(gòu)師,同時(shí)領(lǐng)導(dǎo)FPGA技術(shù)團(tuán)隊(duì),負(fù)責(zé)自動(dòng)駕駛、視頻識(shí)別的FPGA技術(shù)研發(fā),直接向余凱匯報(bào)。
在行業(yè)里,所有人都認(rèn)為做芯片是一件風(fēng)險(xiǎn)大、回報(bào)慢卻又競(jìng)爭(zhēng)異常激烈的事情。 國(guó)內(nèi)鮮有自主研發(fā)芯片架構(gòu)的廠商,核心技術(shù)IP都在國(guó)外。巨頭如Intel、ARM、Nvidia、AMD、高通等把持著絕大部分市場(chǎng)份額,更有諸多初生牛犢的小公司前赴后繼,虎視眈眈。而手握重金的投資人們,卻把“蛋”大多放在以算法為核心的籃子里,極少投給芯片。無論從哪個(gè)方面來看,做芯片似乎都不是很明智的事情,甚至還很危險(xiǎn)。
所以,很多人問,你們地平線還在做芯片嗎?怎么沒啥聲音。周峰說,當(dāng)然在做,只是做芯片和算法不同,需要比較長(zhǎng)的時(shí)間。
雷鋒網(wǎng)了解到,芯片制造通常有三個(gè)階段:
前端設(shè)計(jì)
芯片最早是一個(gè)電路圖,根據(jù)算法把架構(gòu)用電路圖做完,前端設(shè)計(jì)就完成了。
后端設(shè)計(jì)
后端設(shè)計(jì)需要布線、布局,芯片打開有很多層,需要把每個(gè)東西放到芯片里。
生產(chǎn)階段
生產(chǎn)芯片一般會(huì)交給半導(dǎo)體的流水線廠,比如臺(tái)積電。
周峰說,三個(gè)階段,看起來簡(jiǎn)單,但討論方案用掉半年,做出來需要一年,做系統(tǒng)軟件和硬件參考設(shè)計(jì)需要大半年,而推廣應(yīng)用又要半年,沒個(gè)兩三年不行;而且非常容易失敗,一千萬美金進(jìn)去了,可能連個(gè)聲都沒放出來就死了。余凱也曾告訴雷鋒網(wǎng),華為海思是目前中國(guó)做芯片最好的,但其中核心的CPU是從英國(guó)的ARM購(gòu)買的芯片IP,所以設(shè)計(jì)芯片IP這件事很難。
既然如此,地平線又有何“能耐”,抵御這種風(fēng)險(xiǎn)呢?
周峰介紹說,這個(gè)問題可以從兩個(gè)角度來談:
首先,地平線的商業(yè)模式不是賣芯片,而是把以“算法+芯片”為核心的嵌入式人工智能解決方案,提供給下游產(chǎn)品廠商。
地平線的解決方案可以深度整合多種嵌入式計(jì)算平臺(tái),包括ARM、CPU、GPU、FPGA以及地平線授權(quán)集成BPU核的SoC。地平線初期會(huì)推出自研處理器,但其目的是端到端的實(shí)現(xiàn)完整的解決方案,直接在典型應(yīng)用場(chǎng)景下展現(xiàn)效果,提升業(yè)界芯片廠商對(duì)地平線BPU的認(rèn)知。
其次,一個(gè)芯片的好壞,要從APP(Area、Performance、Power)來考量。
單是性能好還不足夠,如果功耗高、面積大,依然沒有優(yōu)勢(shì)。但機(jī)會(huì)就在這兒——地平線想要?dú)⒊鲆粭l路來,就必須做到在同等性能下,計(jì)算更少,功耗更低,成本更小。想要達(dá)到這個(gè)目的,單純做芯片不夠,“芯片+算法”才是關(guān)鍵。
地平線的整個(gè)流程是根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景需求,設(shè)計(jì)算法模型,在大數(shù)據(jù)情況下做充分驗(yàn)證,模型成熟以后,再開發(fā)一個(gè)芯片架構(gòu)去實(shí)現(xiàn),該芯片并不是通用的處理器,而是針對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景跟算法是結(jié)合在一起的人工智能算法處理器,得到Area、Performance、Power的綜合解決方案。
雷鋒網(wǎng)注意到,業(yè)界幾乎沒有一家公司既做芯片又做算法,地平線如何能做到?
很大程度上,在于團(tuán)隊(duì)。除了具備30年行業(yè)經(jīng)驗(yàn)、既懂芯片又懂算法的周峰,還有以黃暢博士為首的算法研發(fā)團(tuán)隊(duì)。而巧合的是,黃暢雖然強(qiáng)于算法,但早在2004年便與日本歐姆龍公司合作,研發(fā)了世界上第一款人臉檢測(cè)專用芯片。一年多的時(shí)間,在周峰與黃暢的努力下,芯片團(tuán)隊(duì)與算法團(tuán)隊(duì)之間的合作成效顯著,研發(fā)過程可互通有無。
按照這樣的思路,地平線先給出了一個(gè)架構(gòu),命名為BPU(brain processing unit),并制定了基于BPU的研發(fā)線路圖。
上圖顯示的高斯架構(gòu)就是BPU第一階段的成果,APP三個(gè)方面均有明確指標(biāo)。與此同時(shí),基于此架構(gòu)并用于汽車的雨果1.0平臺(tái)也已經(jīng)上線。帶有解決方案的第一代BPU芯片“盤古”目前已進(jìn)入流片階段,預(yù)計(jì)在今年下半年推出,能支持1080P的高清圖像輸入,每秒鐘處理30幀,檢測(cè)跟蹤數(shù)百個(gè)目標(biāo)。
2017年CES展,地平線第一代BPU架構(gòu)在FPGA上成功實(shí)現(xiàn),同樣的架構(gòu)也在ARM上實(shí)現(xiàn)了。周鋒說,地平線的BPU架構(gòu)既是一個(gè)針對(duì)芯片的架構(gòu),也是一個(gè)針對(duì)算法的架構(gòu),這算法可以在ARM上,也可以在GPU\FPGA實(shí)現(xiàn)。
雷鋒網(wǎng)了解到,出于安全性考慮,智能駕駛的前裝市場(chǎng)一定要用車規(guī)芯片。車規(guī)芯片的外圍接口都要符合既定標(biāo)準(zhǔn),如抗靜電等。而這個(gè)技術(shù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)掌握在德國(guó)和日本方面,中國(guó)還沒有一家技術(shù)掌握者。基于地平線BPU架構(gòu)的解決方案只可以用在符合車規(guī)的FPGA或GPU等計(jì)算平臺(tái)上,下一步地平線會(huì)將自己的BPU處理器IP授權(quán)給國(guó)際廠商,讓他們生產(chǎn)車規(guī)級(jí)處理器。
2017年,地平線基于高斯架構(gòu)的嵌入式人工智能解決方案將會(huì)在智能駕駛、智能生活、公共安防三個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用:
智能駕駛方面,基于高斯架構(gòu)研發(fā)的ADAS產(chǎn)品將會(huì)作為重點(diǎn)推進(jìn),在前裝方面落地,和廠商的具體合作信息會(huì)逐步公布;自動(dòng)駕駛方面,也會(huì)持續(xù)落實(shí)與OEM、TEIR1的技術(shù)合作,計(jì)劃在年中實(shí)現(xiàn)特定道路的自動(dòng)駕駛,基于各種異構(gòu)計(jì)算平臺(tái), 包括 NV DRIVE PX2 或 XEON PHI+FPGA 平臺(tái)等。
智能生活方面,除與美的的合作之外,地平線還會(huì)繼續(xù)在家電、玩具、服務(wù)機(jī)器人等領(lǐng)域發(fā)力;
公共安防方面,基于FPGA平臺(tái)的解決方案正在研發(fā),預(yù)計(jì)4月將會(huì)與Intel在北美安防展上進(jìn)行聯(lián)合展示。
同時(shí),地平線在未來也會(huì)推進(jìn)基于盤古芯片的前端解決方案研發(fā)。
采訪時(shí)正值Intel 153億美元豪購(gòu)Mobileye。 周峰說:“搞算法、技術(shù)的大牛公司在硅谷很多,為什么Intel收購(gòu)這家公司?因?yàn)樗粌H在算法方面牛,也能跟芯片有很好的結(jié)合。Mobileye的價(jià)值就在于算法與芯片的結(jié)合。地平線深度整合算法和芯片的思路跟他們的很類似,比較接近?!?/p>
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