2023-07-28 自动驾驶计算&域控平台-地平线

前言

地平线是北京地平线机器人技术研发有限公司旗下品牌，主要从事智能芯片的研发，具有智能算法和芯片设计能力，成为了国内率先并最大规模实现车规级智能芯片前装量产的企业。是一家中国本土的自动驾驶芯片公司，主要研发车规级SOC芯片及ADAS软件。

本文总结了的T地平线的BPU、SOC硬件产品及其软件栈和工具链，可作为自动驾驶计算&域控平台学习、研发的参考资料。

1. BPU

bpu-brain-processing-unit-engine：BPU – Brain Processing Unit – Horizon Robotics

2. Journey

Journey系列是针对自动驾驶的车载芯片。

2.1 J5

地平线机器人第三代汽车级AI处理器：中国首款通过ISO26262ASIL-B功能安全标准认证的人工智能芯片。基于最新的horizon BPU®贝叶斯架构设计，单个处理器具有高达128个TOPS（每秒万亿运算）的处理能力，是世界上最强大的处理器之一，支持来自16个传感器的神经计算。

依靠丰富多样的计算：J5适用于最先进的图像传感算法的加速。还支持激光雷达和毫米波雷达等多传感器融合，以及预测规划和H.265 JPEG实时编解码。高级自动驾驶和智能座舱的理想产品。

horizon-journey-5：Horizon Journey 5 – Horizon Robotics

2.2 J3

Journey 3处理器是一个精心平衡的片上系统，将尖端节能的伯努利BPUTM（大脑处理器单元）与许多其他引擎集成在一起，如四核Cortex A53 CPU、辅助Cortex R5 MCU、高性能ISP、多功能视频编解码器、安全加密引擎以及高速外围设备和I/O，以实现最大的灵活性。

Journey 3采用成熟的16nm FinFET工艺制造，具有成本效益和功率效益，典型的感知、融合或定位工作负载使用不到2.5瓦。Journey 3是您理想的汽车智能处理器，它将提供您所需的高性能、低延迟、高能效和成本效益。Journey 3在运行MobileNetV2和EfficientNet模型以及其他现代算法方面比其他处理器表现更好。

为了充分利用现代和更高效模型的创新潜力，Journey 3作为一个开放平台提供，带有Horizon Robotics OpenExplorerTM，这是一个易于使用的工具链，用于在Journey 3BPU上训练、量化、优化和部署模型。模型仓库的示例模型有助于加速开发人员的项目。

horizon-journey-3：Horizon Journey 3 – Horizon Robotics

2.3 J2

Journey 2是一款高性能、节能的AI处理器，专门为汽车和边缘感知用例设计。Journey 2采用Horizon Robotics专有的深度学习计算“BPU”核心设计，在满足汽车级操作条件的同时，以2瓦的低功耗为客户提供了4种专门的深度学习性能。

Journey 2的开发由Horizon Robotics OpenExplorer AI工具包支持，该工具包为客户提供了基于Linux的培训框架和开发环境，以根据他们的需求定制产品。还包括自动化工具，以帮助客户最大限度地提高双BPU核心的利用率。当与Horizon Robotics的预优化感知算法配对时，Journey 2可以实现超过90%的BPU利用率。组合解决方案支持高级感知功能和功能，可实现ADAS和高级自动驾驶功能。2D和3D对象检测可以与多达24个关键类别的解析工作负载同时运行。

horizon-journey-2：Horizon Journey 2 – Horizon Robotics

3. Sunrise

3.1 X3

新一代AIoT智能芯片：

旭日®3 是地平线针对 AIoT 场景，推出的新一代低功耗、高性能的智能芯片；集成了地平线最先进的伯努利2.0 架构引擎( BPU® )，可提供 5TOPS 的算力。新的 BPU 架构极大提升了对先进 CNN 网络架构的支持效果，并极大降低了运算对 DDR 带宽的占用率。辅以地平线天工开物® 软件开发平台，大幅简化算法开发与部署过程，降低产品的落地成本。

旭日Sunrise3（简称 X3）和征程Journey3（简称 J3）是地平线2020年推出的低功耗、高性能AI处理器，分别面向人工智能物联网AIoT领域和自动驾驶AUTO领域。其中，X3 还根据用户场景需求不同，进一步划分出X3M和X3E两个芯片版本。计算能力方面，X3M和J3均内置了Quad-Core Cortex A53 CPU和Dual-Core BPU AI加速器，其中BPU加速器采用了伯努利2.0架构设计，可提供5TOPS的等效AI算力。

3.2 X2

AIoT智能芯片

面向AIoT，地平线推出旭日®系列智能芯片。通过 IC 设计师和软件工程师的共同努力，实现性能、功耗、灵活性和成本之间的平衡。旭日2 智能芯片于 2019 年 10 月正式发布，采用 BPU® 伯努利1.0 架构，可提供 4TOPS 算力，能够高效灵活实现多类场景处理，对多类目标进行实时检测和精准识别。

旭日2｜边缘人工智能芯片全球领导者：旭日2｜边缘人工智能芯片全球领导者

4. Matrix

4.1 Matrix 5

Matrix®5 是业界领先的面向下一代软件定义汽车的中央计算平台参考设计。Matrix 5 将助力Tier1，ODM以及OEM客户完全释放潜能，打造出极具竞争力的解决方案，应对高阶自动驾驶以及智能座舱多模人机交互HMI的多样化需求。

matrix 5：MATRIX 5｜边缘人工智能芯片全球领导者

4.2 Matrix 2

搭载征程®2 车载智能芯片：由征程2架构加速的车规级计算平台，结合深度学习感知技术，在被动散热的硬件上实现强大的感知计算能力，为高级别自动驾驶提供了稳定可靠的高性能感知系统。提供单路和四路输入的两种选择，可满足模块化需求。

matrix 2：MATRIX｜边缘人工智能芯片全球领导者

5. SDK

5.1 天工开物

地平线天工开物：基于地平线自研智能芯片打造的全生命周期软件开发平台，包括模型仓库、芯片工具链和应用开发中间件三大功能模块，为地平线芯片合作伙伴提供丰富的算法资源、灵活高效的开发工具和简单易用的开发框架。

open-explorer：天工开物｜边缘人工智能芯片全球领导者

6. ADAS

6.1 Matrix Mono

Horizon Matrix前视辅助驾驶解决方案Horizon Matrix Mono是面向前视ADAS市场的全球领先单目前视解决方案，包含适配L0-L2的Mono 2，以及适配L2+的Mono 3系列产品。Mono 2可在低于100毫秒的延迟下，有效感知包括车辆、行人、车道线、红绿灯、交通标识、可行驶区域以及周边场景，能够高效灵活地实现多类辅助驾驶任务处理并对多类目标进行实时检测和精准识别，Mono 3加入高精度视觉定位与建图功能支持。基于中国特色道路和场景的专门优化，地平线将从底层全面赋能合作伙伴，为其智能驾驶在全球最大汽车市场的发展保驾护航。

adas：高级别辅助驾驶｜边缘人工智能芯片全球领导者

6.2 Matrix Pilot

Horizon Matrix领航辅助驾驶解决方案

Horizon Matrix Pilot是地平线本着可量产的考量，基于专用的高效边缘智能处理器地平线征程3芯片与高性能算法，打造的面向前装ADAS/AD市场的视觉中心化智能驾驶解决方案。该方案覆盖前视感知、360°周视感知及智能驾驶系统等，支持L2+/L3自动驾驶，助力未来智能出行。

Matrix Pilot：高精地图｜边缘人工智能芯片全球领导者

6.3 Cockpit

Horizon Halo 车载智能交互解决方案

基于地平线征程2 打造的车载智能交互解决方案是包括安全驾驶提醒、智能车控、个性关怀、多模语音交互等功能在内的，整套软硬结合的智能交互解决方案，可在车载终端上实现主动安全驾驶提醒，帮助用户自然地进行人机交互。此外，地平线智能座舱解决方案具有高性能、低成本、接口灵活，方便整车厂进行集成。并且量产经验丰富，可为用户打造持续进化的智能交互体验。