Aproveche el mercado de IoT
●¿Para qué se utiliza el chip de conducción autónoma?
Aunque los vehículos autónomos de condición L3 aún no han aterrizado en China, podemos encontrar desde algunos vehículos equipados con sistemas de asistencia a la conducción L2 de alto nivel que estos vehículos están equipados con una gran cantidad de sensores para detectar obstáculos alrededor del camino. objetos del vehículo, proporcionando así soporte de datos para la toma de decisiones del sistema de control. Estos sensores incluyen radares de ondas milimétricas, radares ultrasónicos, cámaras, etc. Estos sensores generan varios gigabytes de datos por segundo (1 GB = 1024 MB = 10242 KB). Los chips de conducción autónoma deben suavizar estos datos para garantizar que el sistema pueda tomar decisiones correctas en el momento oportuno para garantizar la seguridad del vehículo.
Quizás no tengas idea de cuántos gigabytes de datos hay disponibles por segundo. Aquí hay un ejemplo de la vida real. La velocidad máxima de lectura de una unidad flash USB 3.0 normal es cercana a los 200 MB/s. Se necesitan unos 5 segundos para leer un archivo de 1 GB desde esta unidad flash USB, lo que demuestra que la cantidad de datos por segundo es bastante grande.
Además de resolver el problema de la transmisión de datos de gran tráfico, el sistema de conducción autónoma también necesita resolver cómo procesar rápidamente estos datos masivos, y un potente chip de conducción autónoma es la clave correcta.
●¿Cuál es el nivel de chips de conducción autónoma extranjeros?
Aunque este artículo habla principalmente de los chips de conducción autónoma de China, debes conocerte a ti mismo y al enemigo para ganar cada batalla. Antes de examinar la situación local, primero debemos tener una breve comprensión de la situación exterior. Sólo hay tres empresas extranjeras de chips de conducción autónoma que realmente pueden ingresar al mercado de automóviles producidos en masa: Nvidia, Mobileye (ahora adquirida por Intel) y Tesla.
Mobileye, que toma la ruta práctica, tiene actualmente una cuota de mercado de más del 70%. Los productos en el mercado son principalmente chips EyeQ3 utilizados en sistemas de asistencia al conductor L2 (la potencia de cálculo es 0,256 TOPS). TOPS" significa diez mil veces por segundo), mil millones de operaciones), y el chip EyeQ4 con capacidades de conducción autónoma L3 (potencia de cálculo de 2,5TOPS). Por ejemplo, Xpeng G3, NIO ES6/ES8 y GAC New Energy Aion LX utilizan chips EyeQ4 como núcleo de sus sistemas de asistencia a la conducción.
En comparación con la potencia informática de la plataforma de conducción autónoma DRIVE PX Pegasus 320TOPS de la generación anterior de NVIDIA, la configuración insignia de la nueva plataforma DRIVE AGX Orin ha logrado múltiples aumentos de rendimiento. Además, la escalabilidad y flexibilidad de la plataforma DRIVE AGX Orin se mejoran aún más en comparación con la plataforma anterior. Mediante el aumento o disminución de la configuración del hardware, puede satisfacer las necesidades de diferentes niveles de vehículos, desde asistencia general a la conducción hasta conducción totalmente autónoma L5. .
El sistema Tesla Autopilot 1.0 utiliza 1 chip NVIDIA Tegra3 + 1 chip mobile eye EQ 3; el sistema Autopilot 2.0 utiliza 1 chip NVIDIA Tegra Parker + 1 chip GPU de arquitectura Pascal; Chip Tegra Parker + 1 chip GPU de arquitectura Pascal.
El chip FSD desarrollado de forma independiente se ha instalado en los últimos modelos de Tesla que han salido de la línea de producción. La potencia informática de un solo chip es de 72 TOPS. El ordenador de conducción totalmente autónoma integra dos chips FSD independientes, uno "colgado" y otro "encima" inmediatamente, lo que mejora la seguridad y estabilidad de todo el sistema.
Por supuesto, además de las tres empresas punteras mencionadas anteriormente, hay muchas empresas que están codiciando el pastel de los chips de conducción autónoma, incluidas Qualcomm, Xilinx, NXP, etc., pero estas empresas no lo han hecho. aún alcanzó la producción real La escala de chips de conducción autónoma para automóviles. Debido a limitaciones de espacio, no se presentarán aquí.
●La empresa china de chips de conducción autónoma en rápido crecimiento.
Bien, después de observar la situación en el exterior, volvamos la mirada a China. El mercado de chips de conducción autónoma está en auge y los gigantes tecnológicos extranjeros están compitiendo por entrar en el mercado.
¿Cuál es la fortaleza de las empresas chinas? Echemos un vistazo.
◆Cambrian
El predecesor de Zhongke Cambrian Technology Co., Ltd. (en lo sucesivo, "Cambrian") estaba dirigido por dos hermanos Chen y Chen, afiliados al Instituto de Grupo de investigación de Tecnología Informática de la Academia China de Ciencias. El equipo de investigación comenzó a estudiar algoritmos y chips de redes neuronales en 2008 y publicó los resultados de la investigación en 2012.
En 2016, ISCA2016 aceptó el conjunto de instrucciones del procesador de aprendizaje profundo DianNaoYu propuesto por el grupo de investigación mencionado anteriormente. Los experimentos muestran que los chips equipados con este conjunto de instrucciones tienen ventajas de rendimiento de dos órdenes de magnitud en los cálculos de redes neuronales sobre los chips tradicionales que ejecutan el conjunto de instrucciones X86. A medida que maduraron los resultados de la investigación del equipo de investigación, Zhongke Cambrian Technology Co., Ltd. se estableció formalmente y comenzó a transformar sus chips y conjuntos de instrucciones en el campo comercial. También en 2016, Cambrian lanzó el primer procesador comercial de aprendizaje profundo, Cambrian 1A.
Después de hablar de la experiencia de vida de esta empresa, echemos un vistazo a sus productos. Cambricon tiene actualmente dos licencias IP de chips de inteligencia artificial más recientes, a saber, Cambricon-1M y Cambricon-1H. El Cambricon-1M-4K con el índice de rendimiento más alto tiene una potencia informática de 8 TOPS a una frecuencia de reloj de 1 GHz; el Cambricon-1H8mini con el índice de rendimiento más débil tiene una potencia informática de 0,5 TOPS a una frecuencia de reloj de 1 GHz. Consulte la siguiente tabla para obtener parámetros de cálculo detallados de todos los modelos.
Cambricon-1M y Cambricon-1H se definen como terminales IP con procesador inteligente. Nuestras aplicaciones incluyen reconocimiento facial, reconocimiento de huellas dactilares, reconocimiento de obstáculos, reconocimiento de señales de tráfico, etc. Lo que aparece en los teléfonos móviles o en los coches se puede acelerar integrando en el chip la IP del procesador antes mencionado.
La palabra "edge" mencionada anteriormente proviene de "edge Computing". Edge Computing se refiere a proporcionar redes, almacenamiento, computación, aplicaciones y otras capacidades al final cerca de dispositivos inteligentes (terminales) o fuentes de datos (nube) para lograr una respuesta de servicio de red más rápida y una transmisión de datos local más segura. La computación perimetral puede cumplir con los requisitos del sistema en negocios en tiempo real, aplicaciones inteligentes, protección de seguridad y privacidad, y brindar a los usuarios servicios inteligentes locales. Think element 220 desempeña un papel en la mejora de la seguridad de los datos, la reducción de los retrasos en el procesamiento y la optimización de la utilización del ancho de banda en la informática de punta.
Actualmente, los productos de chips de alta potencia informática de Cambrian se definen como tarjetas aceleradoras inteligentes, que se pueden utilizar para acelerar las operaciones de inteligencia artificial en servidores. Creo que habrás oído la noticia de que el robot de inteligencia artificial AlphaGo de Google derrotó al campeón mundial de Go de Corea del Sur, Lee Sedol. Detrás del robot de inteligencia artificial AlphaGo se encuentra en realidad el chip TPU desarrollado por Google. Las características y aplicaciones de los productos de chips Cambrian de alta potencia informática son similares a las de Google TPU y, por supuesto, también pueden considerarse competidores.
La diferencia es que Siyuan 270-S4 adopta un diseño de refrigeración pasiva, con un consumo de energía de diseño térmico máximo de 70 W, y se posiciona como una tarjeta aceleradora de centro de datos diseñada para inteligencia artificial con alta eficiencia energética. Esto también significa que la tarjeta tendrá una configuración de "pared de energía", es decir, cuando el consumo de energía de la tarjeta aceleradora alcance el umbral superior, la potencia de cálculo se reducirá para garantizar un menor consumo de energía y generación de calor.
Siyuan 270-F4 es equivalente a la "versión pura" Siyuan 270-S4, con un consumo de energía de diseño térmico máximo de 150 W y utiliza un turboventilador para enfriamiento activo. La buena disipación de calor y la potencia suficiente permiten que Siyuan 270-F4 ejerza todo el rendimiento del chip Siyuan 270. La tarjeta está posicionada para proporcionar capacidades informáticas de inteligencia artificial a nivel de centro de datos para el entorno de escritorio. En resumen, es una tarjeta aceleradora de inteligencia artificial de alto rendimiento para el escritorio.
Aunque Siyuan 270 solo utiliza el proceso de 16 nm de TSMC en su proceso de fabricación, la relación general de consumo de energía sigue siendo relativamente buena. Aunque la potencia informática de una sola tarjeta no es tan buena como la de la última tarjeta informática insignia de NVIDIA, la potencia informática máxima de 5 tarjetas Siyuan 270-S4/Siyuan 270-F4 puede alcanzar el nivel de NVIDIA A100. Es solo que la tecnología más avanzada de NVIDIA A100 debería tener ciertas ventajas en el consumo de energía.
Entre ellos, el Siyuan 100-C está equipado con una unidad de decodificación de vídeo e imágenes y utiliza refrigeración pasiva, con un consumo de energía de diseño térmico máximo de 110 W; el Siyuan 100-D no está equipado con una unidad de vídeo e imagen. unidad de decodificación y utiliza refrigeración pasiva. El consumo máximo de energía de diseño térmico es de 75 W. Actualmente, los productos de la serie Siyuan 100 se aplicaron en Didi Cloud y Kingsoft Cloud en 2019.
Entre ellos, Didi Cloud utiliza placas Siyuan 100 para acelerar servicios de inferencia elástica para tareas de inferencia de aprendizaje profundo; Kingsoft Cloud utiliza placas Siyuan 100 para acelerar aplicaciones de inteligencia artificial como voz, imágenes y video.
De lo que hablé antes son de las tarjetas informáticas a nivel de servidor. ¿Esto nos quita algo de lo que deberíamos hablar sobre los chips autónomos? No precisamente. Como se mencionó anteriormente, Cambrian es actualmente una empresa enfocada a la investigación y desarrollo de chips de inteligencia artificial. De hecho, el campo de la conducción autónoma no es profundo, pero a través de alianzas con otros amigos nacionales se han logrado algunos logros.
El controlador de dominio aritmético de conducción autónoma WiseADCU CN1 proporciona la potencia informática y el número de conexión de sensor necesarios para los sistemas de conducción autónoma L3 y superiores, y realiza siete puntos de control clave de simulación, modelo, sistema, arquitectura, codificación, aceleración y algoritmo de control autónomo.
De hecho, debido a la débil competitividad de sus productos de procesador, VIA Group ya se ha retirado de la competencia en el mercado principal de procesadores X86, dejando a Intel y AMD en el mercado. Después de que se estableció Megacore, tenía un conocimiento profundo de la tecnología X86 de VIA, mejoró y optimizó integralmente la última arquitectura de procesador de VIA en ese momento y lanzó sucesivamente ZX-A, ZX-C, ZX-C+ y otros productos de procesador.
El 2 de junio, el Comité Municipal de la Junta de Innovación de Ciencia y Tecnología anunció los resultados de la 33.ª reunión de revisión de emisiones de 2020 y se aprobó la cotización de Cambrian. Sólo pasaron 68 días desde la aceptación hasta la aprobación, lo que marcó un nuevo ritmo para la revisión de la Junta de Innovación Científica y Tecnológica. Después de que Cambrian salió a bolsa, se convirtió en la única empresa de chips de inteligencia artificial en el mercado de acciones A. Se espera que el espacio de mercado en este campo supere los 50.000 millones de dólares en 2022, con un enorme potencial de desarrollo. ¿Puede Cambrian, que ha abierto canales de financiación de acciones A, seguir desarrollándose y creciendo con sus ventajas tecnológicas únicas? Nadie puede decirlo con seguridad, pero lo que sí es seguro es que la exitosa salida a bolsa de Cambrian ha dado a muchas empresas en este campo confianza y esperanza de que comenzará la era de los chips de inteligencia artificial de China.
◆Horizon Robot
Bien, después de hablar de Cambrian, hablemos de otra empresa de chips de inteligencia artificial: Horizon Robot Technology R&D Co., Ltd. (en lo sucesivo, "Horizon" ). Horizon fue fundada en 2015 por Yu Kai, ex vicepresidente ejecutivo del Instituto de Investigación de Aprendizaje Profundo Baidu. Es una empresa centrada en la conducción autónoma y los chips de inteligencia artificial. Yu Kai también es el fundador de Baidu Autónoma Conducción.
El horizonte establecido por Yu Kai siempre se ha adherido a la dirección de combinar software y hardware. Él cree que los algoritmos, los chips y la computación en la nube constituirán los tres ejes centrales de la conducción autónoma. En comparación con el Cambrian lanzado anteriormente, se centra más en construir chips de hardware de alto rendimiento. El modelo de negocio de Horizon es proporcionar soluciones integradas de inteligencia artificial con "algoritmo + chip" como núcleo a los fabricantes posteriores. Por ejemplo, es más fácil de entender si Cambrian vende chips de procesador, entonces Horizon vende máquinas completas con un sistema operativo instalado. En términos de productos, en comparación con el diseño de productos de chips de Cambrian desde el terminal hasta la nube, aunque Horizon ha desarrollado sus propios chips, se centra más en dividir las líneas de productos por funciones del producto.
En términos de hardware, el chip Journey II integra dos núcleos Cortex A53, dos núcleos BPU (Brain Processing Unit) de desarrollo propio, un controlador de memoria DDR4 y un controlador de E/S. La capacidad es 4TOPS y la típica. El consumo de energía es de 2 W, que es mejor que el chip Mobileye EQ 4 convencional actual.
Estos parlantes inteligentes tienen fuertes capacidades de reconocimiento semántico natural y pueden reconocer comandos de voz dados por personas. Combinado con la tecnología IoT, las personas no sólo pueden permitir que los parlantes reproduzcan recursos de audio en línea, sino también controlar varios electrodomésticos, como interruptores, bombillas, ventiladores, aires acondicionados, etc., mediante simples comandos de voz. Este es el ejemplo de aplicación más simple de AIoT.
En términos de hardware, el chip Sunrise II integra dos núcleos ARM Cortex A53, dos núcleos BPU de desarrollo propio, un controlador de memoria DDR4 y un controlador de E/S, con una potencia informática de 4TOPS y un consumo de energía típico. de 2W. En términos de parámetros, no parece haber diferencia entre Sunrise 2 y Journey 2. De hecho, la segunda generación de Zhengtu puede considerarse como la versión estándar para automóvil de la segunda generación de Sunrise, que cumple con el estándar AEC-Q100 y tendrá una temperatura de funcionamiento, radiación electromagnética y otros estándares más altos. Aunque la segunda generación de Cheng Zheng y la segunda generación de Xuri se fabrican utilizando el proceso de 28 nm de TSMC, el chip de segunda generación de Xuri tiene un tamaño de 14x14 mm, que es más pequeño que el chip de segunda generación de Cheng Zheng de 17x17 mm, que es más propicio para integrarse en dispositivos AIoT.
Al igual que Cambrian, Horizon también cuenta con tecnología de chip de aceleración de inteligencia artificial de desarrollo propio. La diferencia es que Horizon se centra más en la integración de software y hardware para proporcionar soluciones maduras para los fabricantes intermedios. En el mercado de capitales, Horizon también es buscado por muchos inversores, incluidos los gigantes mundiales de semiconductores Intel y SK Hynix, así como grupos automovilísticos nacionales de primer nivel. Aún se desconoce si Horizon figurará en la Junta de Innovación de Ciencia y Tecnología como Cambrian, pero el director ejecutivo Yu Kai tiene una actitud positiva hacia la inclusión en la Junta de Innovación de Ciencia y Tecnología. Personalmente apoyo a más empresas como Horizon para que se registren en la Junta de Innovación Científica y Tecnológica. La plena competencia puede evitar el monopolio y acelerar el desarrollo de este campo.
◆Xijing Technology
Xijing Technology se estableció en 2015. Comenzó como una empresa que fabricaba chips inspirados en el cerebro. El llamado chip similar al cerebro es simplemente un chip diseñado y fabricado de acuerdo con la forma en que funciona el cerebro humano. Feng, ¿quién es popular ahora? El módulo informático y la unidad de almacenamiento del chip procesador de estructura Neumann están separados. Durante el funcionamiento del chip, el módulo informático y la unidad de almacenamiento deben estar conectados a través de un bus de datos. La sobrecarga de transmisión de datos es demasiado grande, lo que limita la mejora de la eficiencia de trabajo y la relación de consumo de energía de este tipo de chip.
Los chips similares al cerebro imitan la forma de funcionamiento de las neuronas cerebrales. Las unidades de procesamiento del cerebro son las neuronas y la memoria son las sinapsis. Las neuronas y las sinapsis están conectadas físicamente, por lo que los cálculos de cada neurona son locales, mientras que las neuronas funcionan de forma distribuida desde una perspectiva global. Los chips similares a cerebros tienen las características de computación local y trabajo distribuido, entonces, ¿con Feng? Los chips procesadores de arquitectura Neumann tienen más ventajas.
Aunque este tipo de chip similar a un cerebro no se diferencia en apariencia de los chips de procesador ordinarios, sus principios operativos internos son esencialmente diferentes de los de los chips de procesador tradicionales. En China, además de la tecnología Xijing, se han desarrollado chips inspirados en el cerebro, como el chip Tianji desarrollado por la Universidad de Tsinghua y el chip Darwin desarrollado por la Universidad de Zhejiang. La diferencia es que el chip DeepSouth de Xijing Technology es el primer chip de “neuronas” cerebrales de 50 millones de unidades disponible comercialmente en el mundo.
El gran barco de Xijing Technology, con inversores que invierten cientos de millones, debe estar buscando ganancias. No importa cuán avanzada sea la tecnología de una empresa, no puede comercializarse en el mercado de capitales con fines de lucro. Esto es inaceptable. Con el auge de las industrias de inteligencia artificial y conducción autónoma, Xijing Technology ha encontrado oportunidades para la comercialización de tecnología.
En comparación con los productos de nuestros dos fabricantes anteriores con cientos de potencia informática TOPS, la potencia informática de estos dos productos en Xijing está realmente fuera de nuestro alcance. Los dos chips de Xijing Technology pueden implementar el aprendizaje en el chip y se pueden agregar muestras en cualquier momento para un entrenamiento incremental para mejorar la precisión de la inferencia.
Quizás después de ver esto, todavía no entiendas las ventajas de estos dos chips de Xijing Technology. Lo entenderé después de un pequeño análisis aquí. Todos los algoritmos de conducción autónoma actuales entrenan modelos a través de servidores de alto rendimiento (lo que permite que la computadora vea los datos ambientales obtenidos por sensores como cámaras o lidar para aprender métodos de evaluación de objetivos) y luego implementan los modelos entrenados en el hardware integrado (incorporando aprendizaje automático). en El método de juicio de objetivo eficiente obtenido se solidifica en el sistema de conducción automática del vehículo).
En términos de aplicaciones prácticas, Xijing Technology no se apresuró a entrar en el campo de los sistemas de conducción autónoma para turismos. En cambio, abrió su propio mundo en puertos y minas inteligentes, y extendió sus tentáculos a los inteligentes. Atención médica, logística inteligente y otros campos. Desde 2017 hasta octubre, la compañía estableció una asociación a largo plazo con el gigante de maquinaria portuaria de renombre mundial Zhenhua Heavy Industries, lo que es un paso importante para que Xijing Technology ingrese a los puertos inteligentes.
Para que los camiones autónomos carguen y descarguen contenedores automáticamente en la zona portuaria, el sistema de conducción autónoma requiere un control preciso del vehículo, un reconocimiento ambiental preciso y un posicionamiento preciso, todo lo cual requiere la cooperación de alta definición. mapas de la zona portuaria. La precisión de posicionamiento de los camiones portacontenedores no tripulados de Xijing Technology es de 5 cm, que es la clave para realizar la carga y descarga automática de contenedores. La operación exitosa del primer camión portacontenedores sin conductor del mundo en la zona portuaria demuestra plenamente la fortaleza de Xijing Technology en los campos de los sistemas de conducción autónoma de camiones y el mapeo de alta precisión.
Además de la conducción autónoma y la topografía y cartografía de alta definición, Xijing Technology también ha empaquetado un conjunto de soluciones de puertos y minas inteligentes para empresas, utilizando tecnología de inteligencia artificial para mejorar la eficiencia operativa de puertos y minas. , al tiempo que reducen aún más sus costos operativos. Frente a la feroz competencia en el mercado de chips de inteligencia artificial, una estrategia importante de Xijing Technology es explorar en profundidad las oportunidades en la industria y construir gradualmente barreras industriales.
Como el primer equipo de conducción autónoma del mundo, la marca de conducción autónoma Qomolo de Xijing Technology cubre actualmente tres proyectos principales: camiones pórtico no tripulados, camiones no tripulados de nueva energía y camiones mineros no tripulados.
Ante la feroz competencia en el campo de los chips de conducción autónoma para turismos, no creo que Xijing Technology entre en este campo en el corto plazo. Por el contrario, construirá aún más barreras a los puertos inteligentes, las minas inteligentes y los mercados de camiones pesados no tripulados existentes y ampliará la influencia y la competitividad de la industria. Pero lo que no se puede ignorar es que la tecnología de chips inspirada en el cerebro dominada por Xijing Technology puede convertirse en un punto caliente en el campo de los chips de conducción autónoma en el futuro.
Lo anterior ha presentado en detalle tres conocidas empresas nacionales de chips de conducción autónoma y sus productos. Creo que todos deberían tener una comprensión más profunda del estado actual de los chips de conducción autónoma nacionales. Además de estas tres empresas, el proveedor de mapas digitales NavInfo también adquirió Jiefa Technology para expandirse al mercado de chips de conducción autónoma, pero aún no se han lanzado chips de producción en masa. El chip Kunlun de Baidu alcanza una potencia informática de 260 TOPS con un consumo de energía de 150 W, lo cual es muy competitivo, pero se posiciona como un chip de inteligencia artificial con todas las funciones en la nube y se utiliza principalmente en servidores. Lo más destacado de Baidu en el campo de la conducción autónoma es su plataforma de software de conducción autónoma Apollo.
●Resumen de texto completo:
Las tecnologías Cambrian, Horizon y Xijing tienen sus propias características y aspectos destacados. Cambrian se centra en la investigación y el desarrollo de chips y sus productos tienen la mayor potencia informática. Además de desarrollar chips, Horizon también proporciona soluciones completas de software de conducción autónoma, que son más amigables para el desarrollo de los OEM. Xijing Technology ha dominado un diseño de chip único inspirado en el cerebro y se ha establecido en los campos de puertos inteligentes, minas inteligentes y camiones sin conductor. En general, el rendimiento y el consumo de energía de los chips autónomos nacionales no son inferiores a los de los chips extranjeros. Cómo abrir vehículos autónomos condicionales de nivel L3 en este momento y ser el primero en utilizar productos y servicios es la clave del éxito de las empresas de chips de conducción autónoma de mi país. Esperemos y veamos quién morirá, ¡el espectáculo está por comenzar! (¿Imagen/texto/Chang Qinglin de Autohome? Algunas imágenes son de Internet)