2025年7月22日，在第八屆智能輔助駕駛大會(huì)上，地平線芯片產(chǎn)品總監(jiān)沈建指出，隨著電子電氣架構(gòu)向中央集成與計(jì)算階段演進(jìn)，輔助駕駛算法與芯片面臨更高要求，尤其是端到端與大模型技術(shù)的應(yīng)用，使得芯片需具備高算力、高帶寬和低延遲特性。他介紹到，地平線通過(guò)提升單芯片算力、優(yōu)化系統(tǒng)效率及降低功耗等措施，積極應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。

沈建還表示，地平線在芯片架構(gòu)上不斷創(chuàng)新，歷經(jīng)三代演進(jìn)至Nash架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了CNN和Transformer處理性能的顯著提升，并解決了Memory Wall問(wèn)題。此外，地平線的征程6系列芯片全階覆蓋高、中、低三檔市場(chǎng)，其中J6P芯片算力高達(dá)560 TOPS，將于年內(nèi)量產(chǎn)。

沈建｜地平線芯片產(chǎn)品總監(jiān)

以下為演講內(nèi)容整理:

地平線是全場(chǎng)景輔助駕駛領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者。公司以技術(shù)為導(dǎo)向，現(xiàn)有研發(fā)人員超2000人，專利數(shù)量也有2000余項(xiàng)。公司在國(guó)際挑戰(zhàn)賽及頂級(jí)學(xué)術(shù)會(huì)議上屢獲佳績(jī)，相關(guān)成果在輔助駕駛領(lǐng)域廣受行業(yè)認(rèn)可。商業(yè)化方面，截至今年第一季度，征程系列出貨量已突破800萬(wàn)套，成績(jī)斐然。

市場(chǎng)占有率方面，2023年，公司在自主品牌輔助駕駛解決方案市場(chǎng)中市占率位居行業(yè)第二。至2024年，公司市占率進(jìn)一步提升，超過(guò)33%，每三臺(tái)配備輔助駕駛系統(tǒng)的車輛中，就有一臺(tái)采用地平線的解決方案。

關(guān)于當(dāng)前的行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，從產(chǎn)品維度來(lái)看，目前市場(chǎng)可劃分為高、中、低三檔。低階即入門級(jí)產(chǎn)品，該領(lǐng)域已基本成為紅海市場(chǎng)，其核心訴求在于安全與性價(jià)比。中階產(chǎn)品方面，隨著去年及今年輔助駕駛普及進(jìn)程的加速，預(yù)計(jì)在2025年至2026年，中階產(chǎn)品出貨量將發(fā)生質(zhì)變，滲透率也將迅速提升。高階產(chǎn)品領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)企業(yè)與特斯拉在高階輔助駕駛的探索上從未停歇。

得益于各大廠商在端到端與大模型技術(shù)方面的努力，行業(yè)在各類場(chǎng)景及corner case上取得了顯著進(jìn)步，用戶體驗(yàn)也大幅提升。然而，與人類駕駛水平或理想體驗(yàn)相比，仍存在一定差距，需持續(xù)努力與探索。

圖源:演講嘉賓素材

從多個(gè)維度分析，我們認(rèn)為有三點(diǎn)至關(guān)重要。一是安全，無(wú)論高中低檔產(chǎn)品，均需將安全置于首位。二是輔助駕駛的滲透率，當(dāng)前及未來(lái)兩三年內(nèi)，其滲透率預(yù)計(jì)將維持高位，這意味著對(duì)域控制器及一體機(jī)的成本要求將日益提升。三是隨著滲透率的提高，輔助駕駛的使用人群將不斷擴(kuò)大，進(jìn)而對(duì)用戶體驗(yàn)提出更高要求。若用戶體驗(yàn)持續(xù)優(yōu)化，則輔助駕駛的普及程度將進(jìn)一步提升，這也是全行業(yè)共同追求的目標(biāo)。

系統(tǒng)層面，電子電氣架構(gòu)歷經(jīng)多年演進(jìn)，已從分布式架構(gòu)發(fā)展至區(qū)域控制，進(jìn)而邁向中央集成與中央計(jì)算階段。電子電氣架構(gòu)的變革有效降低了整車的成本。此外，為提升輔助駕駛體驗(yàn)，各類異構(gòu)計(jì)算單元的ECU正逐步向中央計(jì)算的SoC方向演進(jìn)。這一演進(jìn)對(duì)于降低成本及提升輔助駕駛體驗(yàn)具有實(shí)際意義。

回歸輔助駕駛算法與芯片本身，在 2024、2025 年相關(guān)討論中，“端到端”與“大模型”是兩個(gè)高頻詞匯，其中涉及 VLM、VLA 等技術(shù)。這些技術(shù)在提升輔助駕駛體驗(yàn)方面發(fā)揮了顯著作用，但其代價(jià)亦不容忽視。這些模型的參數(shù)規(guī)模極為龐大，基本達(dá)到零點(diǎn)幾億級(jí)別，領(lǐng)先的技術(shù)模型參數(shù)規(guī)模更已達(dá)到數(shù)億級(jí)別。如此龐大的模型參數(shù)對(duì)芯片性能提出了更高要求。此外，當(dāng)前多數(shù)系統(tǒng)的幀率仍處于10～20幀水平，但預(yù)計(jì)在未來(lái)將逐步提升至更高幀率。因此，從算力層面來(lái)看，芯片需滿足日益增長(zhǎng)的性能需求。

值得注意的是，無(wú)論是端到端技術(shù)還是大模型，其底層架構(gòu)均基于Transformer。Transformer作為一種帶寬敏感型網(wǎng)絡(luò)，隨著參數(shù)量和幀率的增加，對(duì)芯片帶寬的要求也顯著提升。我們認(rèn)為下一代芯片需具備高算力、高帶寬和低延遲三大核心特性。

圖源:演講嘉賓素材

針對(duì)以上問(wèn)題，我們認(rèn)為首先需實(shí)現(xiàn)單芯片算力的有效突破。提升單芯片算力最直觀的思路是先提升單代芯片性能，之后通過(guò)Chiplet技術(shù)等橫向擴(kuò)展手段，進(jìn)一步增強(qiáng)整體性能。當(dāng)前，提升單代算力較為直接的方式是采用先進(jìn)制程工藝。目前，這一方向仍將持續(xù)推進(jìn)，例如從現(xiàn)有的7nm制程向5nm、4nm乃至3nm制程演進(jìn)。然而，制程升級(jí)帶來(lái)的性能提升紅利正在逐步減弱，因此需要依靠系統(tǒng)協(xié)同來(lái)實(shí)現(xiàn)算力的有效突破。

此外，算力提升并非僅依賴于增加加速器的計(jì)算能力，更重要的是確保數(shù)據(jù)能夠及時(shí)、高效地傳輸至加速器，從而提升整體系統(tǒng)效率，實(shí)現(xiàn)較高的幀率表現(xiàn)。這是單代芯片性能提升的關(guān)鍵所在。

算力的提升并非無(wú)限制的，其最終需滿足車載部署的實(shí)際需求。鑒于當(dāng)前車載散熱系統(tǒng)中冷卻液溫度大多維持在65度左右，這對(duì)芯片能效提出了極高要求。在輔助駕駛芯片中，NPU的功耗最高，因此設(shè)計(jì)高效能的NPU成為關(guān)鍵。此外，通過(guò)采用近存計(jì)算技術(shù)及優(yōu)化后端物理實(shí)現(xiàn)，亦可進(jìn)一步降低功耗，從而實(shí)現(xiàn)算力的有效提升。

此外，還存在Memory Wall問(wèn)題。隨著算力提升以及集成度增高，這一問(wèn)題將愈發(fā)嚴(yán)峻。針對(duì)此問(wèn)題，我們的思考主要圍繞兩個(gè)維度展開。

一是關(guān)注片內(nèi)的SRAM和Cache。算力提升需以數(shù)據(jù)有效傳輸為支撐，而片內(nèi)的CPU Cache以及NPU SRAM等模塊雖具備極高的數(shù)據(jù)傳輸速率，但容量相對(duì)有限。為解決這一問(wèn)題，需依賴外部存儲(chǔ)器如DDR，其特點(diǎn)在于容量較大，可滿足當(dāng)前大模型的存儲(chǔ)需求。然而，DDR的速率與片上SRAM存在較大差距，因此提升外部存儲(chǔ)帶寬成為關(guān)鍵任務(wù)。

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二是架構(gòu)層面。當(dāng)前市場(chǎng)上較為常見的架構(gòu)是DSA，例如地平線的BPU以及華為的昇騰系列均屬于此類架構(gòu)。DSA架構(gòu)的特點(diǎn)在于能效表現(xiàn)優(yōu)異，但其設(shè)計(jì)主要面向特定領(lǐng)域，因此在通用性方面相較于通用GPU存在一定差距。為應(yīng)對(duì)場(chǎng)景的多樣性需求，當(dāng)前DSA架構(gòu)也在逐步融入通用性加速單元。例如，GPU廠商在面向深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域時(shí)，開發(fā)了GPGPU結(jié)合Tensor Core的方案，該方案在通用性方面表現(xiàn)良好，但在能效和性能上仍不及DSA架構(gòu)。

而，鑒于行業(yè)共同目標(biāo)均是推進(jìn)更高級(jí)別的輔助駕駛技術(shù)發(fā)展，為適應(yīng)未來(lái)場(chǎng)景的多樣性以及算法的通用性需求，通用計(jì)算架構(gòu)與專用計(jì)算架構(gòu)的融合將成為趨勢(shì)。地平線現(xiàn)有的BPU基于DSA架構(gòu)，但未來(lái)將向融合通用計(jì)算能力的方向演進(jìn)。

后摩爾時(shí)代，單純依靠工藝提升芯片性能的難度正日益增大。以業(yè)界情況來(lái)看，在更先進(jìn)的A14、A16等制程上，廠商已轉(zhuǎn)向通過(guò)DTCO方向來(lái)挖掘性能潛力。對(duì)于輔助駕駛芯片而言，同樣需要采取類似策略，通過(guò)芯片底層定制標(biāo)準(zhǔn)單元、實(shí)現(xiàn)高性能物理設(shè)計(jì)，以及優(yōu)化芯片架構(gòu)中計(jì)算單元與總線的協(xié)同，從而將芯片性能發(fā)揮到極致。系統(tǒng)層面亦可借鑒此思路，集成更多加速模塊。同時(shí)，在算法層面，推動(dòng)算子與芯片的協(xié)同設(shè)計(jì)，開展更多定制化代碼設(shè)計(jì)，以進(jìn)一步提升性能。通過(guò)上述多維度的協(xié)同優(yōu)化，不僅能夠提升性能，還能在一定程度上降低能耗，進(jìn)而減少散熱與供電成本，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體優(yōu)化。

在過(guò)去十年間，地平線在這一領(lǐng)域進(jìn)行了諸多實(shí)踐。2016年，地平線提出了“智能計(jì)算時(shí)代的新摩爾定律”。彼時(shí)，業(yè)界普遍認(rèn)為芯片片上算力即代表實(shí)際算力，但時(shí)至今日，客戶在評(píng)估芯片性能時(shí)，更傾向于通過(guò)實(shí)際測(cè)試板卡來(lái)驗(yàn)證，這反映出芯片實(shí)際性能的發(fā)揮不僅取決于芯片本身的計(jì)算能力，還涉及編譯器優(yōu)化、算法優(yōu)化等多個(gè)層面。因此，唯有實(shí)現(xiàn)軟硬件協(xié)同優(yōu)化，才能充分釋放芯片性能。

自2016年起，地平線的芯片架構(gòu)歷經(jīng)三代演進(jìn)，從初代的Bernoulli架構(gòu)，到后續(xù)的Bayes架構(gòu)，再到2021年推出的Nash架構(gòu)。目前，地平線量產(chǎn)的征程6系列芯片即基于Nash架構(gòu)打造。

關(guān)于Nash架構(gòu)的特性，回顧BPU六年來(lái)的發(fā)展歷程，其在CNN處理性能上實(shí)現(xiàn)了246倍的提升，在Transformer處理性能上則提升了27倍。此外，該架構(gòu)新增了VPU，旨在增強(qiáng)芯片的通用性。同時(shí)，針對(duì)Transformer中常用的特定超越函數(shù)，我們采用了硬件固化設(shè)計(jì)，以此進(jìn)一步提升Transformer的整體性能。在存儲(chǔ)系統(tǒng)方面，Nash架構(gòu)引入了全新的三級(jí)存儲(chǔ)層次結(jié)構(gòu)，通過(guò)協(xié)同總線與外部DDR存儲(chǔ)器的優(yōu)化配合，有效解決了Memory Wall問(wèn)題。

圖源:演講嘉賓素材

隨著J6B芯片近期完成回片測(cè)試，我們的征程6系列已實(shí)現(xiàn)全階通關(guān)成熟，全面覆蓋高、中、低三檔市場(chǎng)。其中，中階的征程6E與征程6M兩款芯片已于去年年底實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，高階和低階的產(chǎn)品也將很快量產(chǎn)。征程6B也已牽手博世，將于2026年年中量產(chǎn)。

在高階產(chǎn)品領(lǐng)域，地平線將持續(xù)突破創(chuàng)新，致力于為客戶提供極致體驗(yàn)。而征程J6B芯片則聚焦于夯實(shí)基礎(chǔ)性能，將安全性能作為核心標(biāo)配，嚴(yán)格遵循安全第一的重要準(zhǔn)則。

此外，征程J6P芯片的算力高達(dá)560 TOPS，配備18個(gè)A7八核處理器，內(nèi)部CNN總線帶寬達(dá)到1Tb/s，圖像處理帶寬性能達(dá)5.3Gpixel/s，同時(shí)內(nèi)置MCU以幫助客戶降低成本，其帶寬超過(guò)200G。搭載征程6P的HSD城區(qū)輔助駕駛方案，將于Q3在奇瑞星紀(jì)元E05首發(fā)量產(chǎn)。