存算一體芯片進(jìn)入規(guī)模化應(yīng)用：后摩智能發(fā)布首款智駕芯片鴻途?H30

在人工智能技術(shù)飛速發(fā)展的今天，高效的 AI 計(jì)算能力成為智能駕駛普及應(yīng)用的重要基石。

“計(jì)算效率的提升是科技發(fā)展和變革的底層驅(qū)動(dòng)力。從大型機(jī)到 PC 再到手機(jī)，技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用變革的趨勢(shì)表明，每 1000倍效率提升將會(huì)創(chuàng)造一個(gè)新的計(jì)算時(shí)代，并改變?nèi)藗兊纳罘绞健０殡S著AI技術(shù)的躍進(jìn)，未來(lái)萬(wàn)物智能時(shí)代的計(jì)算系統(tǒng)，和今天的芯片相比，在計(jì)算能力和效率上至少要再有 1000倍以上的提升。”5月10日，后摩智能創(chuàng)始人兼 CEO 吳強(qiáng)在后摩智能首個(gè)存算一體智駕芯片發(fā)布會(huì)上表示，如何實(shí)現(xiàn) AI 計(jì)算效率的極致突破，將成為后摩爾時(shí)代的技術(shù)方向。

事實(shí)上，在過(guò)去的幾十年里，隨著摩爾定律的發(fā)展，行業(yè)一直采用工藝集成并行計(jì)算，或者分布式來(lái)提升計(jì)算的效率，也有用算法和芯片集和的方式做出更加高效但是相對(duì)專用的AI芯片。

但在吳強(qiáng)看來(lái)，在上述技術(shù)路徑下，國(guó)際巨頭已經(jīng)先行布局，同時(shí)，隨著摩爾定律逼近極限，未來(lái)大算力AI應(yīng)用將面臨兩個(gè)核心問(wèn)題，一是數(shù)據(jù)帶寬的瓶頸，二是功耗問(wèn)題。

基于此，后摩智能正式發(fā)布了國(guó)內(nèi)首款存算一體智駕芯片——鴻途?H30，該芯片最高物理算力 256TOPS，典型功耗 近為35W。

據(jù)后摩智能聯(lián)合創(chuàng)始人兼研發(fā)副總裁陳亮介紹，鴻途?H30 以存算一體創(chuàng)新架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了六大技術(shù)突破，即大算力、全精度、低功耗、車規(guī)級(jí)、可量產(chǎn)、通用性。

鴻途?H30 基于 SRAM 存儲(chǔ)介質(zhì)，采用數(shù)字存算一體架構(gòu)，擁有極低的訪存功耗和超高的計(jì)算密度，在 Int8 數(shù)據(jù)精度條件下，其 AI 核心IPU 能效比高達(dá) 15Tops/W，是傳統(tǒng)架構(gòu)芯片的7 倍以上。

在實(shí)際性能測(cè)試中，鴻途?H30 基于Resnet 50 模型的 Benchmark，在 Batch Size 等于1 和 8 的條件下分別達(dá)到了 8700 幀/秒和 10300 幀/秒的性能。

目前，基于鴻途?H30 已成功運(yùn)行常用的經(jīng)典 CV 網(wǎng)絡(luò)和多種自動(dòng)駕駛先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)，包括當(dāng)前業(yè)內(nèi)最受關(guān)注的 BEV網(wǎng)絡(luò)模型以及廣泛應(yīng)用于高階輔助駕駛領(lǐng)域的 Pointpillar 網(wǎng)絡(luò)模型。以鴻途?H30 打造的智能駕駛解決方案已經(jīng)在合作伙伴的無(wú)人小車上完成部署。

“兩年前，后摩智能成立，我們堅(jiān)定地選擇以存算一體的底層架構(gòu)創(chuàng)新，來(lái)實(shí)現(xiàn) AI 計(jì)算效率的極致突破。存算一體架構(gòu)將存儲(chǔ)和計(jì)算功能融合，比傳統(tǒng)架構(gòu)更接近人腦的計(jì)算方式，具備遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)方式的計(jì)算效率。隨著 GPT 等大模型的出現(xiàn)，存算一體芯片越來(lái)越受到行業(yè)關(guān)注。”吳強(qiáng)表示，采用存算一體架構(gòu)突破芯片算力和功耗的瓶頸，鴻途?H30實(shí)現(xiàn)了芯片能效比的提升，為快速發(fā)展的智能汽車產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了全新的解決方案。

為了更好地實(shí)現(xiàn)車規(guī)級(jí)，后摩智能基于鴻途?H30 自主研發(fā)了硬件增強(qiáng)機(jī)制和檢測(cè)機(jī)制，在提升芯片可靠性的同時(shí)，進(jìn)一步保障了功能安全性。

同時(shí)，為了充分發(fā)揮存算一體帶來(lái)的高計(jì)算效率，后摩智能面向智能駕駛場(chǎng)景打造了專用 IPU——天樞架構(gòu)，以多核/多硬件線程的方式靈活擴(kuò)展算力，實(shí)現(xiàn)了性能 2 倍提升的同時(shí)，還降低了 50% 功耗。

據(jù)陳亮介紹，天樞架構(gòu)是后摩智能自主研發(fā)的第一代 IPU，第二代天璇架構(gòu)已經(jīng)在研發(fā)中，將采用Mesh 互聯(lián)結(jié)構(gòu)，可根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同配置計(jì)算單元的數(shù)量，整體性能、效率和靈活性將進(jìn)一步躍升，支持多場(chǎng)景應(yīng)用，例如成本和功耗敏感的智能終端、大模型等場(chǎng)景；第三代天璣架構(gòu)已經(jīng)開(kāi)始規(guī)劃，將為萬(wàn)物智能打造。

此外，后摩智能還在發(fā)布會(huì)上同步推出了基于鴻途?H30 芯片打造的智能駕駛硬件平臺(tái)——力馭?——CPU 算力高達(dá)200 Kdmips，AI 算力 256Tops，功耗僅為 85W，可采用更加靈活的散熱方式，實(shí)現(xiàn)更低成本的便捷部署，有利于推動(dòng)大算力智能駕駛場(chǎng)景的普及應(yīng)用。

而基于鴻途?H30 芯片自主研發(fā)的軟件開(kāi)發(fā)工具鏈——后摩大道?也同步亮相，支持 PyTorch、TensorFlow 、ONNX 等主流開(kāi)源框架，編程兼容 CUDA 前端語(yǔ)法，同時(shí)支持 SIMD 和 SIMT 兩種編程模型，兼顧運(yùn)行效率和開(kāi)發(fā)效率。

“芯片是汽車行業(yè)最關(guān)注的技術(shù)領(lǐng)域。現(xiàn)在一輛車的芯片用量是100-200顆左右，到了高等級(jí)自動(dòng)駕駛那就是1000-2000顆，百人會(huì)預(yù)測(cè)2030年汽車芯片的需求量應(yīng)該在1000億顆左右，將進(jìn)入規(guī)模化需求爆發(fā)期。”對(duì)于后摩存算一體的技術(shù)路線，中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)副理事長(zhǎng)兼秘書(shū)長(zhǎng)張永偉在發(fā)布會(huì)上表示，“目前全球供應(yīng)鏈形勢(shì)為國(guó)產(chǎn)芯片提供了難得的發(fā)展機(jī)遇或者是時(shí)間窗口，中國(guó)超大規(guī)模的市場(chǎng)為每個(gè)技術(shù)路線都提供了發(fā)展空間，采用多種技術(shù)路徑實(shí)現(xiàn)芯片國(guó)產(chǎn)化布局，將有利于解決汽車芯片供應(yīng)鏈中存在的同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題，助力提升產(chǎn)業(yè)鏈的韌性和供應(yīng)鏈的安全性。”

據(jù)悉，鴻途?H30將于6月份開(kāi)始給Alpha客戶送測(cè)。同時(shí)，其第二代產(chǎn)品鴻途?H50已經(jīng)在全力研發(fā)中，將于2024年推出，支持客戶2025年的量產(chǎn)車型。