不同于傳統(tǒng)芯片產(chǎn)業(yè)我國(guó)的孱弱地位，無(wú)論是寒武紀(jì)還是地平線，中國(guó)公司在人工智能芯片領(lǐng)域正扮演引領(lǐng)角色，而隨著終端AI芯片的陸續(xù)成熟問(wèn)世，必將加速人工智能走向終端的進(jìn)程。

兩年前，余凱帶著幾個(gè)人從百度離職，創(chuàng)辦了地平線機(jī)器人 （Horizon Robotics），一度讓人以為余凱也摻和到了機(jī)器人這個(gè)大熱的領(lǐng)域中。然而，這家公司卻是一家人工智能硬件公司，想做的是專門(mén)面向人工智能優(yōu)化的處理器。

嵌入式AI創(chuàng)企地平線發(fā)布其首款嵌入式人工智能視覺(jué)芯片——“征程”1.0處理器和“旭日”1.0處理器，面向智能駕駛和智能攝像頭，并落地智能駕駛、智慧城市、智能商業(yè)三大場(chǎng)景。至此，歷時(shí)兩年半，地平線的“芯片夢(mèng)”塵埃落定。

“征程”“旭日”兩款A(yù)I處理器芯片架構(gòu)設(shè)計(jì)

地平線昨日正式發(fā)布了基于高斯架構(gòu)的第一代人工智能視覺(jué)芯片，推出“征程”、“旭日”兩款A(yù)I處理器，基于第一代的高斯架構(gòu)，分別針對(duì)安防和視頻監(jiān)控領(lǐng)域，核心特點(diǎn)在于低功耗和低延遲。

據(jù)地平線首席芯片架構(gòu)師周峰介紹，這款芯片還定義為協(xié)處理器，主要功能還是完成智能視頻的檢查識(shí)別等，真正應(yīng)用會(huì)外掛AP來(lái)做應(yīng)用，由六大部分組成，包括接口、圖像處理單元、CPU等，最核心的就是Alphanet，包括張量處理單元、存儲(chǔ)和認(rèn)知引擎、邊緣學(xué)習(xí)模塊等，并把應(yīng)用場(chǎng)景和芯片結(jié)構(gòu)做了強(qiáng)耦合。

猶豫圖像和視頻中包含了非常詳細(xì)信息，提取語(yǔ)義信息非常消耗資源和時(shí)間，因此，地平線采用了關(guān)注模型和認(rèn)知模型的數(shù)據(jù)流處理方式。關(guān)注模型是發(fā)現(xiàn)哪些信息是重要的，認(rèn)知模型根據(jù)關(guān)注模型輸出結(jié)果處理有價(jià)值的信息。關(guān)注模型和認(rèn)知模型的結(jié)合，使其算法的應(yīng)用速度可以提升10倍以上。

一般模型是在服務(wù)器上通過(guò)大量數(shù)據(jù)采取通用方式得到的，當(dāng)把通用模型部署到終端設(shè)備時(shí)，會(huì)有一個(gè)新的契機(jī)，根據(jù)新的應(yīng)用來(lái)進(jìn)一步調(diào)整模型更好適配環(huán)節(jié)，也叫邊緣學(xué)習(xí)。

圖中紅框是通用模型，綠框是邊緣學(xué)習(xí)結(jié)果，通過(guò)適當(dāng)邊緣學(xué)習(xí)可以錯(cuò)誤率降低50%以上。

周峰介紹：“深度學(xué)習(xí)中數(shù)據(jù)通常都是以張量的形式組織的，預(yù)測(cè)和推到都是張量計(jì)算獲得，張量數(shù)據(jù)大小不一，計(jì)算過(guò)程中容易造成數(shù)據(jù)通路的阻塞，我們打破了傳統(tǒng)組織乘法器的模式，將這些乘法器彈性方式組織起來(lái)，實(shí)現(xiàn)高效的處理器通路。彈性張量處理器可以組織成各類張量計(jì)算。”

處理器設(shè)計(jì)中有一種很重要的是乘法器利用率，做的好的可以做到50%以上，周峰表示：“我們峰值性能可以做到100%。我們把目前各類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算得到平均乘法器利用率達(dá)到96%。”

面向三大場(chǎng)景打造AI解決方案

如何將芯片落地場(chǎng)景才是關(guān)鍵。除了發(fā)布2款A(yù)I處理器外，地平線先還將其嵌入式視覺(jué)技術(shù)落地智能駕駛、智慧城市、 智能商業(yè)三大場(chǎng)景。地平線 CEO 余凱表示：“我們芯片就像開(kāi)餐廳，需要各類作料滿足應(yīng)用需求。所以需要強(qiáng)大編譯器靈活生成和部署，而且支持通用框架，我們提供一套工具鏈。”

平臺(tái)使用流程：選擇訓(xùn)練樣本-選擇模型模板-配置參數(shù)-生成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)-開(kāi)始訓(xùn)練-部署測(cè)試，平臺(tái)開(kāi)放一氣呵成。

在智能駕駛場(chǎng)景中，地平線主要基于征程處理器提供后裝高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)（ADAS），在低功耗的情況下，對(duì)行人、紅綠燈、車輛等的監(jiān)測(cè)。

地平線聯(lián)合創(chuàng)始人&算法副總裁黃暢談到，在智能駕駛場(chǎng)景中，關(guān)鍵是從圖像中提起有用信息，排除冗余信息。地平線采用關(guān)注模型（Attention Engine）+認(rèn)知模型（Cognition Engine）的數(shù)據(jù)處理流模式。前者選取重要信息，認(rèn)知模型在此基礎(chǔ)上進(jìn)行深入分析。通過(guò)這種模式，算法的效果可提升10倍以上。

在智慧城市中，傳統(tǒng)的視頻處理面臨服務(wù)器成本高，存儲(chǔ)成本高的不足。而將處理器前置，就不需要那么多數(shù)據(jù)上傳到云端，可以降低帶寬，存儲(chǔ)成本也下降。

通過(guò)Demo的形式，地平線現(xiàn)場(chǎng)展示了智慧城市下的大規(guī)模人臉識(shí)別，通過(guò)其前端抓拍系統(tǒng)，能夠同時(shí)對(duì)200個(gè)目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)跟蹤識(shí)別。而這套高性能、低功耗大規(guī)模人臉抓拍智能攝像頭解決方案應(yīng)用的正是“旭日”處理器。

在智慧商業(yè)場(chǎng)景中， 地平線也展示了其Demo應(yīng)用，通過(guò)商場(chǎng)中人、貨、場(chǎng)的分析，對(duì)每一個(gè)顧客什么時(shí)間進(jìn)入商場(chǎng)、關(guān)注、停留、消費(fèi)等進(jìn)行充分?jǐn)?shù)據(jù)化，把商場(chǎng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行建模，物理世界數(shù)據(jù)化，打造未來(lái)商業(yè)閉環(huán)。

結(jié)語(yǔ)：未來(lái)10年，人工智能席卷萬(wàn)物

高瓴資本創(chuàng)始人張磊表示：“我們?cè)谌蝻L(fēng)險(xiǎn)投資發(fā)現(xiàn)，中國(guó)發(fā)生一個(gè)很大變化，之前都是copy 2 China，現(xiàn)在都是源于中國(guó)的創(chuàng)新。但是在芯片這個(gè)領(lǐng)域這個(gè)改變剛剛開(kāi)始，芯片被譽(yù)為工業(yè)糧食，是中國(guó)進(jìn)口外匯第一商品，中國(guó)每年約2000億美元用于芯片。人工智能是國(guó)家未來(lái)最底層基礎(chǔ)競(jìng)爭(zhēng)，需要硬件支撐，中國(guó)有很大機(jī)會(huì)。”

的確，不同于傳統(tǒng)芯片產(chǎn)業(yè)我國(guó)的孱弱地位，無(wú)論是寒武紀(jì)還是地平線，中國(guó)公司在人工智能芯片領(lǐng)域正扮演引領(lǐng)角色，而隨著終端AI芯片的陸續(xù)成熟問(wèn)世，必將加速人工智能走向終端的進(jìn)程。就像地平線強(qiáng)調(diào)的那樣：“未來(lái)10年不僅是人工智能席卷萬(wàn)物的10年，更是我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的黃金10年！”

但值得一提的是，地平線這兩款芯片的落地場(chǎng)景競(jìng)爭(zhēng)激烈，以智能攝像頭的應(yīng)用為例，主要一個(gè)就是安防領(lǐng)域，在這方面有安防巨頭海康威視、大華等，也有獨(dú)角獸計(jì)算機(jī)視覺(jué)公司商湯科技、Face++等，包括芯片領(lǐng)域的深鑒科技等都在圍繞攝像頭等安防場(chǎng)景進(jìn)行布局，競(jìng)爭(zhēng)尤為激烈。

如何快速落地場(chǎng)景，如何發(fā)現(xiàn)更新的落地場(chǎng)景和商業(yè)模式，都是地平線接下來(lái)面臨的問(wèn)題。