一颗征程 5,让地平线成为全球大算力智能驾驶芯片头部玩家-技术圈

（第378期）

文丨高工

汽车主机厂ADAS研发人员

2021年7月底，国内AI芯片创企地平线在上海发布了自动驾驶芯片征程5，其单颗芯片AI算力能够达到128TOPS。如果多颗芯片打造成自动驾驶域控制器，其最高算力能够达到1024TOPS。这一算力水平，已经能够支持L4级自动驾驶。

一颗征程 5，让地平线成为全球大算力智能驾驶芯片头部玩家。

最大 AI 算力 128TOPS（INT8 标准）；
单芯片功耗 30W；
延迟低至 60ms；
支持接入 16 路摄像头；
集多传感器融合与规控于一身。

征程5芯片采用8核心ARM Cortex A55核心、两个贝叶斯架构BPU实现AI运算，还有安全岛设计，支持丰富的接口。在视频输入方面，单颗征程5芯片就能够实现16路视频输入，并且支持毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达等多种传感器。下面，让我们剖析征程5与地平线这家企业：

高算力

征程 5 之所以这么受车企关注，最核心的还是其性能。从单芯片算力来看，征程 5 相比于其前两代产品征程 2 和征程 3 的个位数算力实现了质的飞跃，整体提升超过 25 倍。

这一算力水平，完全可以和国际上的英伟达、高通、特斯拉 FSD 掰掰手腕，而且也大幅领先于 ADAS 霸主 Mobileye 的 EyeQ 系列芯片。

具体来看：

英伟达 Orin 的算力超过 200TOPS，功耗 45W；
华为 MDC 810 上内嵌的 AI 芯片为昇腾 610，其单芯片算力超 200 TOPS 级别，功耗约 60W；
高通基于 Snapdragon Ride 为长城做的 ICU 3.0，平台单板算力为 360 TOPS，其能效比是 5.5 TOPS/W，意味着单板功耗在 70W 左右。

特斯拉 FSD 具备 144TOPS 算力，功耗 72W，其单芯片算力是 72TOPS。

在内卷严重的智能驾驶芯片行业里，地平线的征程 5 的性能可以排进前三，跻身全球领先的智能驾驶计算平台行列。

仅仅看 TOPS 还不够，地平线的观点是，算力（单位: TOPS）并不反映汽车智能芯片实际性能，而每秒准确识别帧率 MAPS（单位: FPS）才是更真实的性能指标。

为了佐证这一观点，地平线拿征程 5 在国际权威的深度学习图像数据集 MS CoCo 上进行物体检测跑分，该芯片实现的每秒准确识别帧率（MAPS）高达 1283FPS，这比英伟达 Orin 的1001FPS 要高不少。

这样出色的性能，得益于地平线团队在征程 5 架构设计上的匠心。

征程 5 采用双核贝叶斯架构 BPU，这是地平线最核心的自研模块，支持 2.5D/3D AI 算法硬件原生加速。

在视觉处理上，征程 5 搭载了 2 个车用 ISP，像素填充率达 1.3GP/s，支持实时处理以及HDR（高动态范围图像）。征程 5 搭载了 8 个 ARM Cortex A55 CPU 集群，2 个视觉 P6 DSP，还有专用的 CV 加速器，可以对图像进行畸变矫正、拼接和光流处理等。

信息安全与硬件接口针对信息安全方面：征程5芯片有安全岛设计，确保整个系统的安全、稳定运行。其中，征程5配备了锁步MCU的安全岛，用于系统监测，拥有ARM Trustzone、TRNG硬件、各类加密硬件等。征程5芯片已经获得ASIL-B级别功能安全产品认证，基于征程5芯片的系统达到ASIL-D级别安全要求、AEC-Q100 Grade 2级别认证。征程5芯片拥有完整的加密引擎，支持多种加密算法，包括国密算法，遵循FIPS 140-3标准、ISO 21434流程。

针对接口方面，地平线征程5支持4x4 MIPI共16路摄像头输入，2个千兆以太网接口、4个CAN-FD，用于雷达系统集成，以及2个PCIe 3.0，用于车载计算平台。换句话说，在视频输入方面，单颗征程5芯片就能够实现16路视频输入，并且支持毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达等多种传感器。

从流片到算法、量产

2021年5月，地平线宣布征程5芯片一次性流片成功并顺利点亮。进入7月，征程5的消息更是不断。

7月5日，地平线征程5芯片得到ASIL-B级别功能安全产品认证，基于征程5芯片的系统达到ASIL-D级别安全要求，证明了地平线征程5在功能安全、运行稳定性方面的性能。

7月15日，地平线宣布征程5芯片打通了感知算法，基于征程5打造的域控制器可以流畅运行各类自动驾驶感知与行为预测算法，足以支持从L2~L4的各类自动驾驶系统。

▲征程5芯片视觉感知系统原型打通

也就是说，地平线征程5从流片成功，到算法打通仅用了大约两个月的时间。而在芯片行业内，芯片流片成功后的算法测试过程一般都需要较长周期，，但一般需要半年到一年的时间。

车东西此前向地平线内部人士了解到，“为了打通算法，内部投入了非常大的资源，横跨多部门的上百人团队加班加点忙活了两个多月。”他回忆道，今年5月份在征程5芯片从制造商送到地平线之前，已有30多人在杭州办公室严阵以待。他们提前几个月就准备好了相应的验证、测试设备与流程。

拿到首批芯片的15个小时后，开发板焊接完毕，内存、以太网接口、视频输入/输出等基本要素也已具备，一台基于征程5打造的自动驾驶控制器就出炉了。在硬件能力得到充分证明后，地平线自动驾驶算法团队立马接手，将已经准备好的算法移植到征程5芯片中，并把控制器装进了测试车，最终完成了算法的全面打通，再一次证明了征程5的实力。

定位Tier 2 ：不做量产硬件、不做软件捆绑、不做封闭方案

余凯将征程 5 发布视为地平线创立以来最重要的节点。征程 5 被他视作「掌上明珠」，而这颗「掌上明珠」自诞生起就受到了众多车企的青睐。

首发的 8 家意向合作伙伴车企几乎代表而中国自主品牌车企和新势力车企的头部力量，地平线正在不断扩大其征程芯片的朋友圈，像极了当年黄仁勋发布自动驾驶芯片时的盛况，国产自动驾驶芯片也有了与英伟达匹敌的代表。

在征程 5 的合作之外，地平线还公布了前两代芯片的新合作项目：

2022 款长城哈弗 H9 上将搭载征程 2 芯片，后续还将推进征程 3 和征程 5 的上车；
上汽荣威将在22年的 RX5 车型中搭载征程 3 芯片，后续跟进征程 5 在上汽乘用车上的量产；
地平线还与上汽乘用车达成全面战略合作，围绕地平线未来的高等级自动驾驶芯片双方将成立联合团队，共同打造面向量产可落地的对标特斯拉 FSD 的下一代智驾域控制器和系统方案；
此外，一汽红旗的多个车型也将在22年搭载地平线的征程芯片。

在商业模式上，地平线把自己明确定位为 Tier 2，将与车企和 Tier 1 合作伙伴建立开放的软硬件生态，并表示不做量产硬件、不做软件捆绑、不做封闭方案，这与 Mobileye 这样的黑盒厂商形成了鲜明对比。