申請(qǐng)技術(shù)丨為旌御行單芯片行泊一體智能駕駛芯片VS919

申報(bào)領(lǐng)域丨車(chē)規(guī)級(jí)芯片

獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：

為旌科技正式發(fā)布的VS919系列芯片，準(zhǔn)確切入高性?xún)r(jià)比的L2+/L2++單芯片行泊一體市場(chǎng)。產(chǎn)品主要優(yōu)勢(shì)：

首先，均衡架構(gòu)、高能效計(jì)算、優(yōu)質(zhì)圖像及低功耗，支持多種車(chē)載應(yīng)用場(chǎng)景。 

考慮到當(dāng)前智能駕駛應(yīng)用場(chǎng)景越來(lái)越復(fù)雜，多樣化傳感器采集的數(shù)據(jù)種類(lèi)和數(shù)量日益增加，對(duì)計(jì)算資源要求越來(lái)越高，對(duì)此，為旌科技采用了均衡性的架構(gòu)設(shè)計(jì)，VS919內(nèi)置了多個(gè)不同的計(jì)算單元，包括CPU、GPU、DSP，及為旌全自研AI處理器——為旌天權(quán)NPU，可以充分滿(mǎn)足智駕系統(tǒng)的多樣化數(shù)據(jù)處理需求。 

為旌天權(quán)NPU，支持目前業(yè)界絕大部分常見(jiàn)算子，包括BEV+Transformer在內(nèi)的主流模型，針對(duì)Transpose-conv和DW-conv卷積操作進(jìn)行優(yōu)化，支持INT8/INT16/FP16等不同精度的數(shù)據(jù)格式以及對(duì)YUV/RGB/RAW等多種圖像格式的計(jì)算處理。 

不僅如此，為了顯著提升計(jì)算效率，為旌天權(quán)NPU還采用了先進(jìn)的近存計(jì)算架構(gòu)，通過(guò)內(nèi)置4MB SRAM，并自定義專(zhuān)用存儲(chǔ)接口，實(shí)現(xiàn)了對(duì)片上內(nèi)存的大帶寬、多并行訪問(wèn)，有效降低計(jì)算和存儲(chǔ)單元間數(shù)據(jù)頻繁交換帶來(lái)的延遲和功耗。值得一提的是，目前特斯拉的D1芯片，采用的也是近存計(jì)算架構(gòu)，來(lái)實(shí)現(xiàn)出色的能效比，另外還有阿里達(dá)摩院、三星等大廠，也都開(kāi)展了類(lèi)似的研發(fā)布局。 

通過(guò)實(shí)測(cè)性能對(duì)比，在同等條件下，為旌天權(quán)NPU的計(jì)算效率和功耗都遠(yuǎn)優(yōu)于競(jìng)品。用極致高能效，有效應(yīng)對(duì)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中對(duì)芯片算力和功耗的苛刻要求。 

另一方面，為旌科技全自研的為旌瑤光ISP，支持車(chē)載領(lǐng)域?qū)Ω邉?dòng)態(tài)（140dB）、全域降噪、高光抑制、去霧等需求，可充分滿(mǎn)足低光、強(qiáng)光及各種氣象條件下的圖像還原，大幅降低機(jī)器推理難度，提升系統(tǒng)整體的感知精度，全面滿(mǎn)足車(chē)載視覺(jué)方案對(duì)圖像質(zhì)量越來(lái)越高的要求。 

為旌御行系列芯片還內(nèi)置了多級(jí)低功耗管理，芯片設(shè)計(jì)功耗控制在了10W以?xún)?nèi)，通過(guò)自然散熱，無(wú)需水冷風(fēng)冷等設(shè)備即可滿(mǎn)足芯片的降溫需求，不僅更加方便上車(chē)，大幅降低了工程化落地門(mén)檻，而且因無(wú)需外圍散熱裝置，助力整車(chē)廠進(jìn)一步降本。 

第二，獨(dú)立安全島設(shè)計(jì)取代外置MCU，可以真正支持單芯片行泊一體。 

現(xiàn)有智駕芯片很多內(nèi)置的MCU存儲(chǔ)空間有限，在功能安全、實(shí)時(shí)性和可靠性等方面相對(duì)欠缺，今年以來(lái)雖然不少智能駕駛技術(shù)公司相繼宣布推出基于單芯片的行泊一體解決方案，實(shí)際上都必須額外配備一顆MCU，并沒(méi)有真正達(dá)到單芯片行泊一體要求。 

針對(duì)這一行業(yè)痛點(diǎn)，VS919在內(nèi)部集成了獨(dú)立安全島，通過(guò)雙核鎖步支持ASIL-D級(jí)別功能安全，成功取代外置MCU，并在安全島上提供整體的AutoSAR解決方案，幫助整車(chē)廠以及智駕Tier1有效降低開(kāi)發(fā)周期和成本，加速行泊一體快速規(guī)?；涞亍?nbsp;

同時(shí)，針對(duì)單芯片行泊一體方案，為旌御行VS919系列芯片實(shí)現(xiàn)了高集成度的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，除安全島外還內(nèi)置了HSM模塊，支持國(guó)密等各類(lèi)加密算法，可充分滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)外高等級(jí)信息安全需求標(biāo)準(zhǔn)。另外，通過(guò)集成車(chē)載專(zhuān)用以太網(wǎng)接口、CAN-FD、PCIE等高速接口等豐富的外設(shè)接口，能夠滿(mǎn)足多場(chǎng)景復(fù)雜應(yīng)用。 

第三，為旌自研星圖工具鏈，重新定義芯片易用范式 

為提升用戶(hù)基于為旌芯片平臺(tái)的開(kāi)發(fā)效率，為旌科技提供一整套完整的工具鏈-為旌星圖，可以為開(kāi)發(fā)者提供全方位的技術(shù)支持。 

為旌星圖工具鏈支持PTQ（訓(xùn)練后量化），支持豐富的量化算法以及自動(dòng)混合精度量化；同時(shí)，也支持QAT（量化感知訓(xùn)練）來(lái)滿(mǎn)足不同場(chǎng)景的精度需求。此外，通過(guò)ONNX導(dǎo)入PyTorch，TensorFlow、Paddle-Paddle等訓(xùn)練框架模型，并可接入TVM、OpenVX、NNAPI、Paddle-Lite等成熟AI推理生態(tài)。 

為旌星圖采用先進(jìn)的編譯算法將模型進(jìn)行Tiling和高效調(diào)度，以充分利用片上資源，提高M(jìn)AC利用率，充分發(fā)揮NPU的算力，顯著降低內(nèi)存訪問(wèn)帶寬。同時(shí)，可以支持NPU和DSP之間直接交互，有效提高異構(gòu)計(jì)算的效率以及降低模型推理遲延抖動(dòng)。此外，為旌星圖工具鏈還提供x86下的NPU性能仿真器和精度仿真器，算法模型的部署效率大步提升。

應(yīng)用場(chǎng)景：

可廣泛應(yīng)用于L2/L2+/L2++等級(jí)的行車(chē)、泊車(chē)、行泊一體等駕駛場(chǎng)景

未來(lái)前景：

在L2+行泊一體的應(yīng)用領(lǐng)域，并沒(méi)有一顆真正貼合應(yīng)用需求的高性?xún)r(jià)比的芯片，市場(chǎng)上可見(jiàn)的方案，一種是采用L2級(jí)低階智駕的單芯片方案，這種方案由于芯片計(jì)算性能不足，因此只能實(shí)現(xiàn)行車(chē)和泊車(chē)的功能分時(shí)復(fù)用，用戶(hù)體驗(yàn)不佳；一種是采用L2級(jí)低階智駕的多顆芯片級(jí)聯(lián)的方案，這種方案在軟硬件實(shí)現(xiàn)層面較為復(fù)雜，同時(shí)多顆芯片也會(huì)帶來(lái)外圍器件BOM成本的增加，性?xún)r(jià)比較低；還有一種就是使用高階智駕的芯片方案，這種方案由于芯片整體性能冗余，功耗較大，因此往往還需要增加風(fēng)冷和水冷裝置進(jìn)行散熱，系統(tǒng)成本高，并且不利于量產(chǎn)落地。 

為旌科技基于以上行業(yè)痛點(diǎn)，推出真正的單芯片行泊一體芯片，提供高集成度、高性能、低功耗的解決方案。內(nèi)部集成安全島，同時(shí)提供整體的autosar解決方案，節(jié)省客戶(hù)MCU開(kāi)發(fā)周期和成本。單芯片方案有效將客戶(hù)不同團(tuán)隊(duì)融合，有效降低客戶(hù)產(chǎn)品成本和開(kāi)發(fā)成本，賦能行泊一體快速規(guī)模化落地。

金輯獎(jiǎng)介紹：

“金輯獎(jiǎng)”由蓋世汽車(chē)發(fā)起，旨在“發(fā)現(xiàn)好公司，推廣好技術(shù)，成就汽車(chē)人”， 并圍繞著“中國(guó)汽車(chē)新供應(yīng)鏈百?gòu)?qiáng)”這個(gè)主題進(jìn)行展開(kāi)，本屆金輯獎(jiǎng)重點(diǎn)聚焦智能駕駛、智能座艙、智能底盤(pán)、汽車(chē)軟件、車(chē)規(guī)級(jí)芯片、大數(shù)據(jù)及人工智能、動(dòng)力總成及充換電、熱管理、車(chē)身及內(nèi)外飾、新材料十大細(xì)分板塊，進(jìn)行優(yōu)秀企業(yè)及先進(jìn)技術(shù)解決方案的評(píng)選，向行業(yè)內(nèi)外展示這些優(yōu)秀的企業(yè)和行業(yè)領(lǐng)軍人物，共同推動(dòng)行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。

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