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| 本文作者： 包永剛 | 2020-09-09 22:45 |
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，不僅采用先進的16nm工藝，高端的旭日3M能夠在2.5W的典型功耗下達到等效5TOPS的標準算力。
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AI芯片時不要盯著峰值算力。
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)等媒體采訪時表示：“我們希望用MAPS去展現(xiàn)AI芯片客觀、真實的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，是要關注AI性能本質(zhì)的做AI任務的速度和精度，即‘多快’和‘多準’，將每顆芯片在‘快’和‘準’這兩個關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5TOPS？地平線AIoT產(chǎn)品線總經(jīng)理王叢表示：“地平線對重要應用場景中的關鍵算法發(fā)展趨勢進行預判，5TOPS就是考慮了未來應用場景的需求。“
AI性能超高的旭日3在MAPS評價體系下也表現(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，性能可以超越業(yè)內(nèi)領先的11.4TOPS算力的芯片。
旭日3系列分為3M和3E，均采用臺積電16nm工藝。面向中高端市場的旭日3M搭載四核Arm Cortex-A53 CPU，2個地平線BPU架構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BPU架構NPU，等效算力為3TOPS，DDR為2666Mbps。
旭日3M能夠提供5TOPS AI算力的關鍵在地平線自研的AI專用計算架構BPU（Brain Processing Unit）。
地平線聯(lián)合創(chuàng)始人兼技術副總裁黃暢說：“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處理器的基礎能力之上，旭日3系列匹配強大的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)具有很強的競爭力。”
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，通過先進的ISP處理算法，使得旭日3在處理寬動態(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，其有高級別的硬件安全保護機制，能夠確保非法軟件無法在旭日3上運行，同時還支持模型自動加載和內(nèi)存隔離機制。并且，旭日3芯片還提供完善靈活的授權管理服務，不僅支持遠端在線授權和離線授權，還支持授權模板自定義、授權碼發(fā)放、賬戶權限管理和授權審計等服務。
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等豐富的外設接口。
硬件只是基礎，軟件和開發(fā)平臺和生態(tài)也是AI芯片成功的關鍵。
開放平臺應對AIoT市場多樣化需求挑戰(zhàn)
“很多客戶仍采用學術界較為傳統(tǒng)的網(wǎng)絡模型在做訓練，這些傳統(tǒng)網(wǎng)絡需要花費更大的算力資源才能跑出新型網(wǎng)絡下同樣精度的效果。”黃暢說，“地平線希望提供一種全新視角，幫助客戶為不同的AI任務尋找到效率更高、配適度更好的AI芯片和網(wǎng)絡模型。“
為此，地平線推出了“天工開物“AI開發(fā)平臺，主要包含AI芯片工具鏈、AI應用開發(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)提供模型量化訓練、量化轉(zhuǎn)換、編譯工具和預測庫等，最多可為用戶節(jié)省50%算法研發(fā)成本。
AI應用開發(fā)中間件包含流式搭建AI應用、自動化模型調(diào)度機制和可復用的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、自研模型與最佳實踐模型，最多能夠節(jié)省70%的算法研發(fā)費用和90%的訓練成本。
這對于應用場景豐富，但單個應用需求量較少的AIoT市場具有重要價值。地平線AIoT產(chǎn)品線總經(jīng)理王叢說：“經(jīng)過幾年的業(yè)務探索與技術積累，認識到客戶看重產(chǎn)品的交付和快速落地能力，更需要構筑差異化能力建立自己的‘護城河’，所以地平線將積淀多年并經(jīng)過應用落地驗證的技術組件‘白盒’開放出來，其中包括中間件，參考算法，應用參考設計，算法訓練平臺等，幫助客戶進一步加速AI落地。選擇地平線不僅是選擇一顆芯片，而是選擇 AI 時代的長期伙伴。”
據(jù)悉，伴隨旭日3推出的參考方案可應用于智能會議、智能家居、交互機器人、車載后裝、通行考勤等諸多應用場景。
余凱接受采訪時也表示：“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。”
雙輪驅(qū)動是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，一站式AI開發(fā)者社區(qū)和AI加速營開發(fā)者扶持計劃，向開發(fā)者提供加速AIoT應用孵化的全鏈條支持，實現(xiàn)AI應用的更多探索創(chuàng)新。
地平線合作伙伴生態(tài)的建設就是要堅持底層技術能力研發(fā)與解決方案的打造，面向AIoT垂直場景，由線及面應用到各行各業(yè)。
“在打造合作伙伴生態(tài)生態(tài)的時候，對于那些不具備軟件能力的方案上，我們一方面會提供軟件服務，需要特殊的定制化服務業(yè)可以做。也就是說，我們堅持底層技術的研發(fā)，但客戶需要的時候我們可以提供任何層面的服務。”余凱表示。
生態(tài)的建設是一個長期的過程，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，越來越廣泛地應用到不同領域才能實現(xiàn)生態(tài)的繁榮強大。
據(jù)悉，前兩代旭日AIoT芯片出貨累計達到了百萬級，2021年，地平線計劃推出旭日5。地平線預計未來3年內(nèi)可以實現(xiàn)千萬級出貨，這也就意味著地平線的芯片會應用到消費電子領域。
接下來，地平線會繼續(xù)與利爾達、OPEN AI LAB（開放智能）等生態(tài)合作伙伴一起，將旭日芯片應用到更多領域，盡早實現(xiàn)千萬級出貨的同時推動AIoT的發(fā)展。雷鋒網(wǎng)
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