9月9日，地平线在深圳召开了主题为“开释·芯效能”的新产品发布会，正式推出了全新一代的AIoT边缘AI芯片平台——地平线朝阳3。
Auto＋AIoT双飞轮计策
“自2015年景立至今，地平线已经在AI领域探索了5年，‘赋能万物’这是地平线成立的初心。”地平线创始人兼CEO余凯阐释地平线开放赋能计策，“未来天下会有很多智能机器，做事于每个人的生活，让每个人的生活更安全，更美好。赋能万物究竟如何计策落地？本日我们有了更加清晰的答案——这便是地平线的‘双飞轮计策’：Auto＋AIoT。”
而地平线的“Auto＋AIoT”计策落地到产品，则是针对汽车领域的征程系列和针对AIoT领域的朝阳系列。目前地平线征程系列已经成功在汽车市场打开了局面，个中征程2已经成功进入了前装市场，仅长安一款车型，半年韶光就已经出货了几十万片。
“地平线是中国唯一实现前装量产的车规级AI芯片。”余凯非常自满的说到。余凯还透露，明年汽车前装市场将会有20多款基于地平线征程芯片的车型上市。
相对付的征程系列芯片的成功，朝阳系列芯片的成果则显得不是那么的刺目耀眼，当然这也与AIoT市场本身的碎片化有关，须要持续的投入和市场造就。
朝阳3系列发布：AI算力最高5TOPS，拥有极致效能
地平线这次发布的朝阳3系列AIoT芯片，采取台积电16nm HPC＋工艺，拥有朝阳3M和朝阳3E两个型号，分别应对客户对付不同AI算力的需求。
个中，朝阳3M基于四核Arm Cortex-A53高能效处理器，主频1.2GHz，集成了两个地平线新一代BPU核心，在2.5W的范例功耗下，能够达到等效5TOPS的标准算力，同时供应了丰富的接口，内存带宽可达3200Mbps，编解码能力和ISP效果也很精良，可支持1200万像素摄像头，知足客户不同产品类型的开拓须要。
而朝阳3E则相称于朝阳3M的简配版，CPU核心改为了双核的Arm Cortex-A53，主频保持1.2GHz不变，同样也是集成了两个地平线第二代BPU核心，不过算力降至了3TOPS，内存带宽可达2666Mbps，支持500万像素摄像头。
得益于第二代更强大的BPU核心，以及对付DRR大带宽的支持和编译器对付算法的高效优化，朝阳3系列的算力利用率高达95%，达到了业界领先地位。
地平线联合创始人兼技能副总裁黄畅表示：“一个加速器在SoC系统里面，每每面临处理器效率不高的问题。而处理效率不高有很多缘故原由，有架构本身缘故原由，也有DDR瓶颈的问题。我们地平线的编译器团队，通过将前辈算法高效支配在处理器里面进行加速和打算，实现了高达95%的算力利用率。”
“如果用常规的方法去编译，一个高效模型处理一帧高清图片可能须要花费140MB的带宽，打算延迟达到40多毫秒，这个时候利用率只有57%，57%在全体行业里面在AI处理器利用率已经是相对不错的成绩了。但是我们通过对编译器的优化，使得同样高效算法，同样一个芯片，我们将全体打算进行细致拆解重组，充分发挥片上存储的能力，充分发挥上面每一个打算的单位，处理一张大图，同样的算法带宽只须要34MB，极大的压缩了对付带宽的需求，利用率高达95%。”黄畅进一步举例阐明到。
此外，朝阳3系列还拥有强大的视频流处理器能力。朝阳3系列能够接入4到8路摄像头，摄像头分辨率可支持最高1200万像素，硬件支持多摄像头之间的精确同步，也可支持对付摄像头进行校正，内置的高性能ISP，可以进行高效能的图像处理，得到清晰、高质量画质，再加上高性能低带宽的特性，朝阳3系列能够支持智能NVR、DVR在车载里面的环视，以及各种常见的视觉运用。
黄畅表示：“朝阳3的AI性能极其出色，特殊是在最新的边缘侧深度网络下有非常好的优化效果，使得客户可以充分利用芯片算力。在SoC处理器的根本能力之上，朝阳3系列匹配强大的CPU、Codec、ISP能力，并且供应两种规格，以知足不同的市场须要，在行业内具有很强的竞争力。”
随着用户对付信息安全的越来越重视，芯片厂商也在不断加强芯片安全保护机制。地平线朝阳3系列在硬件层面年夜将BOOT写到芯片里面，可以确保造孽软件无法运行在朝阳3系列上。而且在BOOT阶段，是直接被加载到BPU运行空间，内存隔离机制为BPU创造了绝对安全的运行空间，这是一个完备隔离的独立环境，使得黑客纵然入侵到运用侧，也无法打仗到BPU所利用模型参数和数据。此外，地平线还供应了一个非常完善的授权管理做事，通过远端进行ONLINE的授权和离线授权，支持授权版本自定义，授权码的发放，方面客户运用。
丰富的开拓工具链，让朝阳3系列极大略单纯用
有了好的AI芯片，也须要有相应的开拓工具，帮助开拓者和客户更快、更省、更高效的的完成场景运用落地。对此，地平线很早就推出了“天工开物”AI开拓平台，包括大量的高精度模型库（业界盛行的模型、自研模型、最佳实践模型），可以使得算法研发本钱节省70%，演习本钱节省90%；还拥有支持演习和预测的AI芯片全栈工具链，算法研发本钱可减少50%；AI运用开拓中间件，可使得工程研发本钱降落50%。
详细来说，基于天工开物平台，地平线供应大量高精度的模型，开拓者拿到这个模型，可以直接拿去用，或者加入一点点数据在细致调一个，可以得到非常好的模型，并可以高效支配在芯片上，从而免除算法和芯片适配的问题，使得全体演习本钱和研发本钱会大大的节省。
地平线供应的易用且精度丢失低的转换工具和高性能高精度的量化演习工具，支持浮点转定点的模式，可以把模型转化所丢失的精度再转化出来，这个对付极度追求精度的客户是非常主要的。
地平线还提出参考算法的新理念。以往，开拓者要么选择自己从头开始研发算法，要么是采取第三方的商用算法，而这个商用算法多数是“黑盒子”，只能拿来用，难以持续去提高。而地平线供应的参考算法则是基于开源数据集或地平线自有数据集演习得到的高精度算法，是免费供应给客户的。
黄畅表示：“客户拿到参考算法后，可以结合在相应场景当中搜集到的数据，加入到预演习上的算法，大略迭代之后就可以产生一个有差异化，属于客户自己的算法。这个便是利用这一套流程去开拓全体算法，研发本钱能够极大降落的最大缘故原由。由于我们供应性能非常好的预演习的参考算法，这样参考算法在工具链里面提升之后，我们客户可以为产品构建自己的算法，从而建立自己的算法，使得全体产品上市韶光能够缩短一半，我们持续在芯片上，不仅仅在芯片设计本身，不仅仅在我们芯片工具链本身，在这上面承载了各种各样标准化的模型，我们会持续去打造。”
此外，地平线还供应了加速嵌入式研发的开源运用中间件（AI Express），凑集了很多人体构造化（比如人形、骨骼、手势、关键点）、场景化和常用的AI运用参考代码，开拓者可以轻松完成运用的开拓，并且运行效率也可以担保非常高。
“地平线基于芯片、算法和工具链组成的底层打算平台，将行业领先的算法能力和芯片产品开放给客户、互助伙伴、开拓者，并供应全面开放的赋能支持，降落AI开拓难度和落地门槛，加速AI在各行各业的运用。”黄畅说到。
未来3年出货将超千万
根据此前的信息显示，地平线朝阳1和朝阳2已经累计出货将近百万。而随着功能更加强大的朝阳3的推出，以及AIoT市场的持续爆发，地平线也对付未来有着较高的预期。
余凯表示，“今年发布会来了一百多家客户，大多都有采取我们的朝阳芯片，目前有一家客户现在3年订单已有几百万，我以为未来三年打破千万级是合理预估。但是这个只是预估，现在还并不是现实。”
此外，在这次发布上，地平线还透露2021年将会跳过朝阳4，直接推出朝阳5。而根据Roadmap显示，朝阳5将会采取Arm 2/4 x A55 CPU内核，集成双核的第三代BPU内核，支持H.264/H.265 4K/8K。
“面向AI落地需求，地平线未来会持续增强自研AI芯片的算力密度，供应矩阵式的芯片规格，同时扩展通用性算法需求，知足不同客户采取多样化网络模型的需求。”黄畅表示，2021年地平线将发布更强劲的朝阳5系列芯片，向行业开释更加灵巧而极致的AI效能。
力推AI真实性能评价标准：MAPS
目前在AI芯片领域，评价AI芯片性能的关键指标是TOPS，即每秒10亿次打算的峰值算力能力，但是各家AI芯片厂商公布的这个算力指标都是基于半导体硅片的理论峰值性能，而这个是依赖于半导体工艺制程的，并不是将算法支配到芯片上之后的实际算力的表示。此外，也有业内有名的基准测试组织MLPerf，但是其采取的模型少且更新速率滞后于算法演进的速率，无法及时反响算法效率的提升以及各种精度下芯片能够达到的打算速率，因而无法描述芯片AI性能的全貌。
对此，地平线创始提出了全新的AI真实效能评价标准——MAPS(Mean Accuracy-guaranteed Processing Speed，在精度有保障范围内的均匀处理速率)，在运用处景中最常见的精度保障范围内，稽核每颗芯片的均匀处理速率。可以说，MAPS更加关注的是任务的终极效果与性能，原谅任务实行时可采取的所有网络选择，能够帮助客户找到最为适宜的整体AI落地方案。
详细来说，MAPS代表着最真实的AI效能指标，它即是旧摩尔定律下的理论峰值打算效能×实际的有效利用率×新摩尔定律（AI算法效率），并且是在精度有保障范围内的均匀表现。
以谷歌TPU为例，可以看到下图中，纵轴是标准的图像分类任务ImageNet TOP·1的准确率，表示的是算法的精度，可以在上面去运行各种各样不同的算法模型去完成图像分类，横轴是每秒钟处理的帧率，表示的是处理速率。如果把每一个算法模型运行在TOU上，就可以得到对应的速率和精度，而将这些算法得到的结果都作为一个坐标点标记到图上，然后根据实际运用需求选择一个最有代价精度区间，比如75%到85.5%的精度范围，根据那些坐标点去探求一个最大的多边形，再把多边形的面积打算出来去除以精度范围，从而得到一个均匀的处理速率，从而终极得到MAPS的指标。
值得一提的是，这次地平线推出的朝阳3系列芯片，正是以MAPS作为关键指标来进行设计和优化的，从下图当中我们可以看到，朝阳3在图像分类任务上可以有效适配Google提出的EfficientNet系列网络，其AI真实性能表现，远超其他同类的4TOPS算力的AI芯片，即便是比较11.4TOPS算力的AI芯片，在追求更高的处理速率的曲线内也是遥遥领先，最高可达416FPS。
“MAPS是我们推出的一个关于AI真实算力更合理的评估办法，是在精度有保障范围内的均匀处理速率，是运用需求精度范围内看均匀处理速率能有多快，这个是更加靠近真实运用处景的AI性能评估办法。我们希望MAPS能够辅导业界去研究框架和算法，研究所有方方面面能够影响到真实AI性能的技能，提出一个共同的目标，让大家形成一个协力，都朝着真正关注AI算法到底能够做到多准确，能够多快，围着同样一个MAPS目标去提高，这是我们提出评估方面最主要的初衷。”黄畅说到。
在会后专访环节，地平线CEO余凯向芯智讯表示：“对付用户来说，关注客不雅观真实AI算力才是更具代价的，而不是大略的追逐TOPS指标。MAPS是我们提出的一个公开的、透明的、开放的指标，我们也希望能够有更多的厂商参与进来。不过，我们最好让开发者第三方去跑，然后给出分数，而不是厂家自己。对付开拓者来说，MAPS这个标准是终极对他们的运用处景最干系、最直接的评价指标，由于TOPS太间接了，我们朝着公开、透明的办法，我们不求一步到位绝对的精确，但是我们一定要把这个行业往前推进。”
此外，为了推动MAPS标准，余凯还透露，地平线最近正在与某业内有名的AIoT终端大厂的研发机构互助，双方将一起来共同推进这件事情。
当然，地平线本身作为一家AI芯片厂商，来希望将自己提出的这个MAPS标准推而广之，成为行业标准，可能也会引发一些争议。不过，余凯强调：“地平线做这件事情一定要以公心来推动全体行业发展，末了不同的见地肯定会有，但是我以为我们先迈出这一步，让大家把见地提出来，对全体行业是进步。如果没有一个厂家往前迈一步，都勾留在虚无缥缈的TOPS上，那永久进步不了，不管怎么样先做起来，启示大家产生有培植性的辩论，都是好事，比虚假的一团和气的好。而且中国现在恰好在全体AI芯片这一块领先环球的，我们自己要有原创心，不要懈怠，让自己不雅观点抛出来，让大家来辩论，全体行业才更具活力，如果去世气沉沉，若何往前发展？表面一团和气还不如来一个关于行业发展方向的一个争议谈论。”
开放赋能，打造“方案商生态”＋“开拓者生态”
伴随着这次朝阳3系列的发布，地平线还携手互助伙伴针对干系运用领域推出了相应的软硬结合的参考方案，比如IPC参考方案、USB CAM参考方案、同行面板方案、车载后装参考方案、边缘打算盒参考方案，可运用于智能会议、智能家居、交互机器人、车载后装、通畅考勤等诸多运用处景。
那么，这是否意味着地平线会自己来推芯片方案，乃至是自己来做集成？
余凯见告芯智讯：“我们自己不会做主板方案，更不会去做整机，由于那些都是由我们赋能的伙伴来做的，我们定位便是底层赋能，不会去跟我们的互助伙伴去抢买卖。我们在所有行业里面都不会做硬件方案，包括整体办理方案，都是让我们的互助伙伴去做。由于我们以为全体人工智能场景还是非常碎片化的，一家厂商做不了那么多事情，我们要做的是把大家的开拓门槛降落，让更多厂商跟互助伙伴可以基于我们的芯片能够去开拓各种各样的运用。以是我们要致力于打造开放、繁荣、生动的方案商生态和开拓者生态。”
详细来说，基于边缘AI芯片，地平线正打造一个多层次、多维度、多样性的开放生态体系。在方案商生态方面，无论是硬件方案商，还是垂直领域的办理方案商，还是软硬一体的整体办理方案商，地平线都将依托于底层技能能力，赋能方案商互助伙伴，帮助他们把对付场景的理解注入到产品中去，打造各种办理方案，赋能各行各业。
在开拓者生态方面，地平线也将积淀多年并经由运用落地验证的技能组件‘白盒’开放出来，个中包括中间件，参考算法，运用参考设计，算法演习平台等，帮助开拓者进一步加速AI落地。同时，地平线还通过开拓者生态操持，依托开放易用的“天工开物”AI开拓平台，一站式AI开拓者社区和AI加速营开拓者扶持操持，向开拓者供应加速AIoT运用孵化的全链条支持，助力AI运用探索创新。
此外，地平线后续还将每年举办技能生态大会，先容最新的芯片以及软件成果，包括地平线供应所有的素材、教程以及勉励操持，去繁荣这两个生态。
地平线AIoT产品线总经理王丛也表示：“地平线并不仅仅是芯片供应商，而是AI芯片运用落地的生态赋能者。地平线的理念便是开放赋能，一起造诣客户。客户选择地平线也不仅是选择一颗芯片，而是选择 AI 时期的长期伙伴。”
编辑：芯智讯-浪客剑
