地平线发布新一代BPU®智能计算架构：智能驾驶迎来“最强大脑”

从燃油到电能、从代步工具到智能终端，2023年的上海国际车展，正在上演着汽车行业生态链的改变与行业格局的重塑。

尤其是在汽车智能化领域，随着智能驾驶技术升级，在过去五年时间里，整个行业完成了ODD的扩展期，从L2辅助驾驶到高速NOA，今年已经开启了全场景自动驾驶的元年。

不过，不同于个人电脑时代、智能手机时代甚至是云计算时代，智能汽车的发展要求计算能够高效支撑从感知到交互到决策的完整闭环。智能驾驶从L2到L4，每提升一级，所要处理的数据量和应对的场景将更为复杂，逐步推进从感知到决策全链条的计算由传统的逻辑驱动转变为数据驱动——如何打造智能汽车的“最强大脑”，也成为当下需要思考和解决的时代命题。

站在高阶智能驾驶量产普及的产业关键节点，4月18日，智能驾驶计算方案引领者地平线在2023年上海国际汽车展览会首日上正式发布了新一代BPU®智能计算架构——BPU纳什。

据介绍，智能计算架构BPU（Brain Processing Unit）是地平线自主设计研发的创新性智能计算架构，具有高性能、低功耗、低成本等优势，可将算法集成在智能计算平台上，提供设备端上软硬结合的智能计算解决方案。

从2019年到2021年，智能计算架构BPU完成从伯努利1.0到伯努利2.0再到贝叶斯的三代进化，并积累了超过300万片的前装量产验证。进化后的BPU纳什则专为大参数量Transformer、大规模交互式博弈而设计。面向前沿算法优化赢得最佳算法效率，创新性采用AI辅助设计大幅提升架构可编程性，且具有超异构计算架构，可显著增强算力多样性，也使BPU纳什成为智能汽车时代的重要选择。

“地平线创立的初心源于对机器人时代的前瞻预判和价值创造的信念。面向智能驾驶时代，地平线以用户价值为核心，依托软硬结合和渐进式发展的路径，致力于以高效开放的智能计算方案和服务，助力产业伙伴实现极致的开发效率，为用户打造极致的智能驾驶体验。”地平线创始人兼CEO余凯表示。

值得一提的是，基于BPU智能计算架构，地平线已经构建了完整、成熟的智能计算方案以及灵活开放的商业生态模式。基于BPU第三代贝叶斯架构打造的高等级智能驾驶芯片征程®5，成为目前全球唯二实现量产的大算力智能驾驶芯片。

此次发布会上，地平线与比亚迪、采埃孚两家国际一流企业达成了基于征程5的全新量产合作进展，将面向产业和用户提供BPU高效开放计算所带来的丰沛价值。

智能进化，BPU开启智驾计算新时代

“一个时代有一个时代的计算架构。到了智能驾驶时代，爆发式的数据计算量以及先进制程的发展接近天花板，加速传统摩尔定律的失效，并驱动着智能计算进入全新范式。地平线致力于打造新一代由数据驱动的智能计算架构，让范式级智能算法的革新，和支持智能算法软硬件体系相结合，去加速实现机器的自编程和应用自适应，让机器更自主、让开发更简单、让计算更智能。”地平线联合创始人兼CTO黄畅表示。

2016年，地平线重新定义了“智能计算的新摩尔定律”，提出真实计算效能=理论峰值计算效能 x 有效利用率 x 算法效率，以最先进的算法技术、最适配的计算架构和最优秀的工程实现，面向最挑战的应用场景，提供端到端极致性价比和能效比的计算解决方案，最大化客户、开发者和终端用户的价值。

BPU纳什聚焦最新的神经网络架构与高等级自动驾驶应用场景，利用深度学习加速计算创新技术，通过算法、编译器、架构设计三者相结合，在软硬结合极致优化的同时，经数据驱动实现自动化验证，持续优化计算密度和能量效率，实现算法效率、灵活性和硬件效率的最优解，让BPU拥有“智能进化”持续迭代的能力，成为智能驾驶“最强大脑”。

其中，BPU纳什独特设计三级片上存储架构，核间高效协同，极致优化大参数下的带宽瓶颈；而多脉动立方加速引擎，能够实现数据流动高能效且低带宽占用；数据变换引擎，灵活支持Transformer细小算子；浮点向量加速单元，具有通用、灵活的特性，满足关键算子精度需求；紧耦合异构计算单元高效加速不同类型数据处理；核内、核间、片间高效灵活的多向数据流动，实现计算动态调度与灵活调优；虚拟化技术，透明式提升多任务并行处理能力；数据驱动功耗优化，针对神经网络数据动态范围特性，降低功耗30%。

“地平线始终希望通过BPU这样的软硬件架构，去推动最好的智能驾驶机器人时代的到来，因为我们相信这是未来最重要的生产力。如果说算法方案的开发者是优秀的作曲家，编译器就是杰出的指挥家，而BPU计算架构就是一流的交响乐团。三方亲密协作，异同奏响机器人时代的华美乐章。”黄畅表示。

渐进发展，加速汽车驶向智驾未来

即便已经拥有了“最强大脑”，但作为全新的物种的自动驾驶汽车还面临严峻的系统级技术挑战、开放的自然场景，系统的随机性和不确定性，以及时变系统和多主体的博弈，很有可能是人类工业史上最有挑战的系统工程。

面对如此挑战和复杂的系统和技术，地平线认为，智能驾驶在未来十年都将保持L2+的阶段，完全的自动驾驶只是会在部分专用道路上实现，而产业能够做的就是持续优化用户的高级辅助驾驶体验。

基于此，地平线提出了自动驾驶未来10年的愿景：电动汽车标配自动驾驶系统，每十万公里接管1次，通勤效率比人快10%，舒适度达到五星，同时通勤范围可以覆盖99%道路。

“对于如何从今天走向未来，地平线认为需要软硬结合，在算力、模型规模、算法、数据、基础设施等方面全面推进，并且和行业优秀的合作伙伴协作共赢。”地平线副总裁兼软件平台产品线总裁余轶南指出。

今年，地平线提出了基于BEV+Transformer的端到端的算法框架，并已经将这套架构的部分模块应用于征程5芯片，包括纯视觉BEV动静态环境感知，基于Transformer的道路关联关系识别，以及所有道路参与者的轨迹预测，这些最先进的技术都会即将达到量产状态。这样的技术和模型，需要更大规模的神经网络参数来支撑，预计未来参数规模将达到百万亿级别。为了满足不断创新的算法和模型规模，算力和带宽的需求也提高了至少1~2个数量级。

同时，海量数据与巨量模型需要更高效的基础设施。目前，地平线已经上线了接近20亿亿次每秒的算力，开发了具有90%以上自动化率的4D标注系统，可以实现每周5万+clips的标注能力，仿真系统可以支持每天百万公里的数据仿真能力，并将持续提升。地平线构建这么大的云端资源，目的是为了能够开放给行业的合作伙伴，支持整个行业在自动驾驶的道路上不断的前进。

“在端到端的巨型模型算法，接近人脑的计算能力和超大规模的云端计算平台以及数据的共同推动下，我们非常确信在10年内，自动驾驶的技术会从现在分阶段的范式走向对物理世界的统一表达，通过对世界的多样性的建模，能够产生含有世界知识的驾驶模型。通过认知慢系统和本能快系统的结合，让我们可以完成自动驾驶的十年愿景。”余轶南认为。

而为了支持行业的合作伙伴更高效地利用地平线开发的算法，基础设施和算力，此次发布会上，地平线正式推出专门服务于智能驾驶专业开发者，面向量产、生态协同共建的嵌入式应用开发套件——踏歌®（TogetheROS™·Auto），通过多模块协同开发，解决行业多供应商协同开发的困难，可将开发、集成、验证效率提升200%，助力合作伙伴高效迭代迈向自动驾驶的下个时代。

开放共赢，共创智能汽车繁荣生态

在地平线看来，智能汽车时代一定会演化出类似在个人电脑和智能手机时代的底层的、统一的芯片架构、操作系统，以及上层的繁荣生态。对于底层计算方案而言，真正的护城河不在于技术，而在于生态，没有软件生态的计算方案则没有灵魂。

然而，汽车行业百年一遇的大变革，正在逐步改变汽车行业的竞争赛道与格局的同时，也推动了车企与供应商合作关系的重塑。

2021年上汽集团董事长陈虹的“灵魂论”在汽车行业一石激起千层浪，今年广汽与华为的合作由HI模式改为零部件供应商模式，这一变化印证着车企仍然在“要把灵魂掌握在自己手中”的“灵魂论”边缘自我拉扯。

“汽车产业正经历百年未遇的大变革，智能化飞速演进、机遇与挑战并存。唯有开放灵活的商业模式、共赢利他的合作态度，才能高效推进智能驾驶的产业化和普惠化。”地平线副总裁兼智能汽车事业部总裁张玉峰表示。

定位Tier-2，地平线秉承“灵活开放、丰俭由人”的商业生态模式，致力于通过开放软件IP授权、BPU IP授权等多种赋能方式，打造智能汽车时代的“ARM+Android”模式，基于“芯片+工具链+参考算法”的开放技术方案，构建丰富的智能驾驶软硬件货架，全方位助力车企和产业链伙伴差异化智驾方案的高效开发与落地。

地平线繁荣生态印证了商业战略的成功，地平线形成生态链接极广、量产应用场景极多的生态伙伴谱系。

截至目前，地平线已经连接包括软硬件Tier-1、ODM、IDH、芯片、图商、传感器等上下游产业伙伴100余家，面向高阶智能驾驶全场景落地，围绕征程5形成了繁荣的软硬件生态矩阵，开放满足车企的差异化量产需求。地平线最新的BPU IP授权模式也取得了阶段性进展，已确认与一家车企达成合作，同时在推进与其他车企的合作。

地平线官方数据显示，从2020年3月宣布首次量产上车至今，地平线的商业量产成果增长迅猛。发布会上，地平线公布征程芯片出货量突破了300万片，与超过20家车企共计120多款车型达成量产定点合作；地平线高等级智能驾驶芯片征程5，自2022年9月在理想AD Pro上官宣首发量产至今出货量已经突破10万片，累计获得9家车企多达近20款车型的量产定点，包括理想、比亚迪、蔚来、埃安等新势力和新实力车企，以及未官宣的几家外资和合资车企的合作，2023年起将有更多款搭载征程5的合作车型量产落地，成为主流车企高阶智能化进阶的一致选择。

同时，依托全球领先的智能驾驶计算解决方案，地平线与越来越多国际一流企业达成合作，持续稳固国际一流梯队的地位。

发布会上，地平线宣布与国际领先的Tier-1采埃孚达成深度战略合作，基于地平线征程系列车载智能芯片，以及采埃孚的算法开发与硬件设计和制造能力，地平线将支持采埃孚开发高性能、高质量、具有国际一流开发水准的计算平台解决方案，共同推动智能驾驶在中国市场乃至全球的落地与普及。同时，地平线官宣比亚迪基于征程5自研的BEV融合感知方案将于年内量产，双方将强强联合，基于全征程系列芯片加速引领汽车智能化下半场。

用技术创造美好，用开放加速落地。地平线将始终坚持“以人为本”的初心，秉承“成就客户、耐得寂寞”的企业文化价值观，开放协同产业伙伴构建繁荣的智能汽车生态，让用户加速体验智能时代的美好生活。