9月22日,剛剛從德國慕尼黑車展歸來的輕舟智航,就釋放了一個重磅猛料——已獲得數家頭部車企的量産定點合作。此時,距離他們宣佈戰略轉型,進軍高階智慧駕駛前裝量産,剛剛過去不到500天。
500天時間,輕舟從一家L4級的Robobus公司,成功轉型成為一家高階輔助駕駛供應商。基於地平線征程5的「輕舟乘風」高階輔助駕駛方案,便是輕舟拿到的汽車智慧化下半場的入場券。
2023是智慧駕駛行業的一個轉捩點,既有BEV、Transformer等技術革新,又有城市NOA的量産落地。但對很多高階智駕的供應商來説,2023也是生死存亡的一年。如果這一黃金的技術和商業窗口期沒有抓住,想要再迎頭趕上,難上加難。從智慧駕駛的白熱戰中脫穎而出,既是如釋重負,又是新的征程。
整個方案從無到有,再到最終獲得定點,輕舟和地平線用500個日日夜夜,贏得了客戶的認可,立下了行業的標杆。
一拍即合 一切為了量産
2022年5月18日,在北京中關村某大廈的一個演播廳內,輕舟智航聯合創始人、CEO于騫通過直播,對外公佈了公司的“雙擎戰略”。于騫還和地平線創始人兼CEO余凱博士握手簽約,雙方達成戰略合作關係,共同推進L2+級高階智慧駕駛前裝量産。
在一些人眼中,從L4轉型做L2+可謂“降維打擊”。只需要在L4的技術架構基礎上,做一些減法,砍掉幾個功能就可以。但外行人眼中的“降維打擊”,在內行人眼裏,卻是“處處受限”。
做L4級別的Robobus、Robotaxi,並沒有嚴格的硬體資源限制,可以為追求極致的安全性和零接管體驗,盡可能地進行全方位、無死角的堆料。
但是做L2+的前裝量産,則需要週全平衡多種因素,不管是感測器的類型和數量,還是算力的成本和能耗,還有工程化難度和後續的支持服務等。
核心的目標,是讓更多的消費者都能享受到高階智駕的安全和便利。否則,如果量産的智駕功能只為高端車型服務,滲透率極低,就無法積累足夠的數據進行演算法迭代。技術得不到提升,更多的消費者便不會買單,也就無從形成商業閉環。
在如此激烈的競爭中,想要更快佔領市場、搶佔先機,就必須拿出更具規模化量産優勢的方案。征程5,這顆全球唯二、國內首款量産級的百TOPS級高性能大算力車載智慧駕駛晶片,成為輕舟面前最合適的選擇。而且當時征程5已經有了定點和量産項目,這意味著基於征程5來做高階智慧駕駛方案的路徑是可行的。
而輕舟和地平線之所以能夠暢快地達成合作,最重要的原因,還在於雙方理念的高度一致。比如,二者都認同不堆料的産品理念,也都堅持軟硬結合的技術路徑,因為只有軟體+晶片的緊密耦合,才能做出真正給用戶帶來切實價值的産品方案。
當天,不管是于騫還是余凱,都用“一拍即合”來形容從此簽約。
于騫甚至還喊出了“量産成本一萬元高階智駕方案”的目標,做極致性價比的城市NOA!同時,能夠更快落地的高速NOA,也在輕舟的規劃當中。
于騫認為,大部分人90%的試駕時間都是在城區,如果一個智駕系統只能在10%的高速場景裏打開,對用戶的價值並不突出。因此,輕舟從一開始就確立了城區+高速NOA多方案並行的産品策略。
對症下藥 “演算法移植”事半功倍
“量産成本一萬元”的口號立即引發了行業的熱議。可在輕舟內部,不少員工卻從未接觸過基於國産晶片的智駕方案開發。其中就包括輕舟感知團隊機器學習基礎架構的負責人Maxwell。
當時,輕舟的感知方案在快速演進。在業界還在討論前中後融合的路徑差異時,輕舟就提出了“超融合”的感知方案,既能做到多感測器的時序融合,也能根據不同功能需要進行穿插融合,融合結果更優,還能避免各類誤檢和漏檢。
在大模型概念還沒有火爆出圈的去年,輕舟就已經在量産計算平臺上,研發出了能夠實現視覺、鐳射雷達和毫米波雷達特徵和時序融合的大模型,以一個神經網絡來實現視覺、鐳射雷達、毫米波雷達在BEV空間和圖像空間上輸出多任務結果,帶來更高的感知精度、更好的適配性和更快的迭代速度。
雖然坐擁領先的技術架構,但要將其中的大量演算法移植到征程5平臺上,需要精細的演算法選型和演算法瘦身,挑戰巨大。
緊迫的開發週期內,整個工作幾乎沒有試錯空間。但是,沒有量産項目經驗,沒有征程5的調試經驗,演算法選型和瘦身如何才能一步到位?
“在整個初期的開發工作中,地平線給我們分享了大量的量産演算法經驗,也在工具鏈的使用上提供了大量指導,讓我們不僅能夠快速搭建輕舟特色的智駕方案,也能更快實現征程5晶片的演算法落地。”
比如,在做演算法選型時,Maxwell發現,地平線的工具鏈並不只有簡單的工具,還有豐富的最佳實踐參考演算法。這裡包含了數百款演算法模型的benchmark驗證庫,可以快速了解某個典型模型在征程晶片上的性能表現。“這些豐富的參考演算法模型,可以大幅加快演算法選型工作。”
演算法瘦身則需要詳盡的性能分析,在系統層面,需要精確到每個模組消耗的資源;在模型層面,需要知道每層網絡的延遲和頻寬佔用情況。“這些都可以借助工具鏈做到,如此一來就可以快速找到演算法瓶頸,對症下藥,完成演算法瘦身”。
最終,一些原先需要超過100 TOPS算力的模型,只需不到10 TOPS就能跑起來!
2022年7月,輕舟提出了一顆鐳射雷達城市NOA的理念,具象化地揭開了“量産成本一萬元”城市NOA方案的實現思路。一顆鐳射雷達是最務實的方案選擇,但關鍵就是要做到對其“物盡其用”。
在征程5上進行鐳射雷達演算法部署時,Maxwell發現,鐳射雷達點雲數據在喂給演算法模型訓練前,需要進行的一道複雜的前處理任務,只能在CPU上進行計算,成本很高。
考慮到鐳射雷達對於高階智慧駕駛的重要性,性能的問題絕對不能成為瓶頸。對此,雙方團隊相互走訪,開展了多次面對面的技術交流。在地平線的指導和建議下,Maxwell團隊快速進行了演算法選型的調整,得以讓該任務能夠充分地利用征程5的BPU架構優勢,使輕舟的鐳射雷達演算法效能倍增。
很快,從獨創的超感知融合方案,到後來被命名為OmniNet的大模型,都成功完成了在征程5平臺上的適配,並順利跑通了一顆鐳射雷達的城市NOA。從高架立交橋下路況惡劣的路口,到多車和大車混雜路況下的相互博弈,再到多層停車樓的清晰定位和連續過彎,表現都穩如老司機。
2022年11月,輕舟智航在首屆技術工坊活動上,正式公佈了“輕舟乘風”産品品牌。而緊隨其後不到一個月的時間,又正式推出了基於征程5晶片的“輕舟乘風高階輔助駕駛解決方案”,率先成為基於征程5晶片的“高速+城區”NOA輔助駕駛解決方案提供商。
也正是這短短半年的時間,輕舟智航的標簽,就從單純的L4 Robobus公司,變成了集“征程5+城市/高速NOA”于一體的話題性公司。“量産成本一萬元”城市NOA的目標幾乎得以實現,以視覺方案為主的高速NOA,也逐步定型。客戶的目光,也被吸引而來。
從大考前的“驚魂一刻” 到熬夜Debug的“戰友情誼”
隨著功能開發逐步收斂,Maxwell的團隊終於迎來了大考——給一個重要的客戶做NOA的功能演示。
正值炎炎夏季,空氣中沒有一絲涼意。就在演示兩天前,團隊遭遇了最擔心的“驚魂時刻”。平時測試正常的系統突發掉幀,導致決策性能變慢,駕駛體感變差。
Maxwell通過地平線的工具鏈進行性能分析後,發現演示車輛上所有模型的延遲,都遠超位於蘇州總部測試車輛的延遲水準。緊張的氛圍瞬間籠罩了整個團隊。Maxwell緊急聯絡地平線的系統工程師請求幫助,通過遠程接入排查系統資源佔用情況,很快將問題鎖定在了團隊此前沒有關注過的層面上——DDR頻寬佔用異常,系統資源吃緊,致使各個模組幀率下降。
雖然找到了問題根源,但硬體調試卻無從下手。正當束手無策時,地平線的工程師第一時間趕赴到了現場。
雙方碰頭髮現,用於演示的車是輛新車,底層軟體和推理引擎版本較低。在地平線工程師的支持下,Maxwell團隊很快進行了一次軟體升級。
然而,問題並沒有徹底解決。模型側的延遲雖然正常了,但丟幀問題依然存在。
雙方團隊就此嘗試了很多方案,直到晚上仍沒有答案。夜晚11點多,當Maxwell正準備暫時返回酒店休息時,發現地平線的工程師依然在思考問題根源。雙方團隊困意全無,再次投入其中,打算逐項排查演示車輛和蘇州測試車輛的各項設置差異。
此時,距離給客戶演示,只剩一天時間。
第二天一早,地平線的工程師趕赴現場繼續排查。當檢查到車輛log信息時,突然發現此前域控供應商的夥伴在debug時,打開了debug信息的flag,導致大量log信息産生。正是這些log信息,佔用了大部分的DDR頻寬資源。
當flag被關掉的一剎那,一切性能恢復了正常。整個團隊懸著的心,終於落下。一道大關闖過,團隊的信心也瞬間倍增。
“當時,地平線的同事真的是在車上一行一行敲代碼,才查到問題所在。我們真的很震驚,僅僅一個開關,就把整個系統的問題全都解決了。”兩天的協同作戰,雙方結下了“戰友情”。
從大而全 到小而美
宣佈推出基於征程5的“高速+城區”NOA後,輕舟小步快跑,持續完善和細分産品線,深挖征程5平臺的潛力。
在剛剛過去的德國慕尼黑車展期間,輕舟的産品矩陣完整亮相,從Air、Pro到Max,依次對應基於單征程5、具備高速NOA+L2全功能的7V1R高速NOA方案;基於單征程5、可拓展城市NOA功能的11V5R高速NOA方案;基於雙征程5、採用單鐳射雷達+11V5R的城市NOA方案。
從數千元量産成本的高速NOA,到萬元級量産成本的城市NOA,幾乎每一套方案,都做到了同類産品中更高的性價比。而在這背後,都能聽到輕舟與地平線深度合作、聯合調優的聲音。
持續的軟硬體優化,正是雙方團隊持之以恒的事。
“尤其是在量産階段,我們會對每個細緻、細小的模組,都會去做性能的極致優化。只有深入了解硬體底層的計算邏輯,做軟硬結合的演算法設計,才能夠真正將軟硬體效率發揮到極致。”
説到硬體,以前,Maxwell認為硬體強就是“大而全”——峰值算力大、支持算子數量多。但經歷了一年多的開發,Maxwell也深刻認識到,硬體的有效利用率和演算法效率,決定了晶片的真實性能。
“在智慧駕駛領域,其實用不到太複雜的模型結構、混合精度、動態輸入等特性。安全性、可靠性、魯棒性、穩定性,以及算力的利用率和持續性,才是智駕晶片真正要解決的痛點。”
峰值算力是固定的,但在實際應用中,更能反映真實計算性能的FPS指標,是可以持續優化的。
一個最典型的例子,就是征程5在發佈時,標稱的是1283 FPS,而在一年後,通過軟體架構的持續改善,已經達到了1531 FPS,到了今年上海車展期間,這個數字更是來到了1718 FPS,並且在運行典型分類模型和檢測模型時的性能並不遜色英偉達Orin晶片。
Maxwell説,征程5是真正為智慧駕駛應運而生的專用晶片。
“專用並不一定比通用簡單,反而需要設計者對該領域有更為深刻的理解,知道究竟需要解決什麼場景、什麼問題。征程5的設計恰好吻合智慧駕駛的應用需求。這種‘小而美’的專用設計,反而有其獨特而精巧的藝術感。”
前不久,地平線官方宣佈,征程晶片出貨量增長至近400萬片,其中征程5齣貨量突破了20萬片,月度平均出貨超過2萬片。
可以預計的是,隨著輕舟獲得車企的定點,這套“小而美”晶片的出貨量,還將持續增長。輕舟全新的基於視覺多任務模型的行泊一體BEV感知方案,也有望“上車”,在成本和産品體驗上帶來更多突破。
余凱博士此前曾説,“技術變革的時候,往往是快魚吃慢魚”。在整個智駕産業鏈中,地平線更靈活、更開放的開發環境,以及“草木繁榮”的生態力量,正是幫助輕舟這樣的合作夥伴實現“快人一步”的堅實後盾。
在Maxwell眼裏,輕舟和地平線的合作,不僅僅只是做出體驗更優秀,穩定性、可靠性和適配性突出的方案,更是探索出了一條高階智慧駕駛更優、更快的量産落地路徑。雙方的深度合作,也被外界譽為“軟體+晶片”協同創新的標杆和典範。
如今,雙方第一個500天的奮鬥歷程已經結束。從獲得定點來看,這是一個具有里程碑意義的節點,但在漫長的高階智慧駕駛普及的道路上,這也只是一個普通的中間站。站在中國智慧汽車時代産業升級轉型的黃金節點上,雙方如何續寫下一個500天的奇跡,拭目以待。(圖文:由輕舟智航提供)
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