2023年5月10日，后摩智能正式發(fā)布存算一體智駕芯片——鴻途?H30，最高物理算力 256TOPS，典型功耗35W，成為國(guó)內(nèi)率先落地存算一體大算力AI芯片的公司。

在人工智能技術(shù)飛速發(fā)展的今天，高效的AI計(jì)算能力成為智能駕駛普及應(yīng)用的重要基石。這離不開(kāi)芯片的底層支持，其是實(shí)現(xiàn)智能座艙和自動(dòng)駕駛等各種功能場(chǎng)景與服務(wù)的重要因素。對(duì)于如何打造高算力、高效率的芯片平臺(tái)，是行業(yè)共同的發(fā)力方向，也催生出了多種多樣的架構(gòu)創(chuàng)新。

為了效率

計(jì)算效率的提升都是科技發(fā)展和變革的底層驅(qū)動(dòng)力。類比智能手機(jī)，相較于2000年代的個(gè)人PC，其計(jì)算能力和效率提高了至少1000倍。

后摩智能創(chuàng)始人兼CEO吳強(qiáng)表示，每1000倍的效率提升就會(huì)造就一個(gè)新的計(jì)算時(shí)代，創(chuàng)造一個(gè)全新的計(jì)算方式，就像從大型機(jī)到PC到手機(jī)，體積越來(lái)越小，算力越來(lái)越強(qiáng)，功能越來(lái)越豐富，一個(gè)新的計(jì)算形態(tài)，也創(chuàng)造了全新的生活和交往方式。

后摩智能創(chuàng)始人兼CEO吳強(qiáng)

圖片來(lái)源：后摩智能

伴隨著AI技術(shù)的躍進(jìn)，未來(lái)萬(wàn)物智能時(shí)代的計(jì)算系統(tǒng)，和今天的芯片相比，在計(jì)算能力和效率上至少要再有1000倍以上的提升。

AI技術(shù)雖然蓬勃發(fā)展，但目前還是時(shí)不時(shí)出現(xiàn)一些人工智障的現(xiàn)象。“究其原因，我們還是認(rèn)為AI計(jì)算的硬件不夠高效，我們希望讓芯片像人腦一樣高效工作，于是，我們打造了這款基于存算一體的大算力AI芯片，來(lái)作為我們的起點(diǎn)?！焙竽χ悄苈?lián)合創(chuàng)始人兼研發(fā)副總裁陳亮說(shuō)到。

后摩智能聯(lián)合創(chuàng)始人兼研發(fā)副總裁陳亮

圖片來(lái)源：后摩智能

2年前，后摩智能成立之際，就選擇聚焦存算一體的底層架構(gòu)創(chuàng)新。那么，何謂存算一體呢？

據(jù)陳亮介紹，從概念上講，存算一體就是在存儲(chǔ)單元內(nèi)部完成部分或者是全部的計(jì)算，它是解決芯片性能瓶頸，提高能效比的一個(gè)有效的技術(shù)手段。

在AI計(jì)算當(dāng)中存在大量的計(jì)算單元和存儲(chǔ)單元之間的數(shù)據(jù)交互，當(dāng)數(shù)據(jù)被從傳統(tǒng)的存儲(chǔ)器中讀取出來(lái)，送到計(jì)算單位中進(jìn)行計(jì)算，再寫回存儲(chǔ)器的過(guò)程中，會(huì)使訪存功耗急劇地增加，還會(huì)造成計(jì)算單元使用效率的降低。存算一體架構(gòu)將存儲(chǔ)和計(jì)算功能融合，比傳統(tǒng)架構(gòu)更接近人腦的計(jì)算方式，具備遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)方式的計(jì)算效率。

存儲(chǔ)一體芯片的設(shè)計(jì)目標(biāo)是提高系統(tǒng)的集成度、和性能效率。通過(guò)將計(jì)算和存儲(chǔ)性能集成在同一個(gè)芯片上，可以減少最少的組件之間的通信延遲，并提供高系統(tǒng)的整體性能。存儲(chǔ)計(jì)算一體芯片還可以降低系統(tǒng)的尺寸和性能，提供高設(shè)備的可靠性和效率。

陳亮認(rèn)為，存算一體技術(shù)是對(duì)開(kāi)發(fā)者無(wú)侵入式的底層架構(gòu)創(chuàng)新，從編程角度來(lái)看，用戶感知不到任何底層硬件的影響。

而后摩智能之所以選擇智駕場(chǎng)景，也有其深刻考慮。吳強(qiáng)表示，萬(wàn)物智能的時(shí)代，不可能沒(méi)有無(wú)人駕駛。

從技術(shù)和產(chǎn)品需求匹配的角度來(lái)看，存算一體帶來(lái)的技術(shù)和產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)，和智能駕駛的關(guān)鍵需求是吻合的，“因?yàn)橹悄荞{駛的終局是要替代人的駕駛，我們用傳感器代替人的眼睛，用各式各樣的算法代替人的意識(shí)和靈魂。底層的智能駕駛芯片又扮演著人類大腦的角色，所以從終局的角度來(lái)看，智能駕駛芯片一定要無(wú)限接近人大腦的行駛和效率。”吳強(qiáng)說(shuō)到。

在發(fā)布會(huì)上，中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)副理事長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)張永偉也指出，存算一體作為一種創(chuàng)新技術(shù)，對(duì)工藝制程依賴度低，具有極高的競(jìng)爭(zhēng)力，為智能駕駛芯片提供了更具前瞻性的技術(shù)路徑選擇。采用多種技術(shù)路徑實(shí)現(xiàn)芯片國(guó)產(chǎn)化布局，將有利于解決汽車芯片供應(yīng)鏈中存在的同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題，助力提升產(chǎn)業(yè)鏈的韌性和供應(yīng)鏈的安全性。

中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)副理事長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)張永偉

圖片來(lái)源：后摩智能

不止芯片

這款芯片究竟怎么樣？首先從性能上來(lái)看，根據(jù)后摩智能介紹，鴻途?H30 基于 SRAM 存儲(chǔ)介質(zhì)，采用數(shù)字存算一體架構(gòu)，擁有較低的訪存功耗和更高的計(jì)算密度。

該芯片基于12nm工藝制程，在Int8數(shù)據(jù)精度下實(shí)現(xiàn)256TOPS的物理算力，所需功耗不超過(guò)35W，整個(gè)SoC能效比為7.3Tops/W，具有高計(jì)算效率、低計(jì)算延時(shí)、低工藝依賴等特點(diǎn)。

在實(shí)際性能測(cè)試中，鴻途?H30 基于Resnet 50模型的Benchmark，在Batch Size等于1和8的條件下分別達(dá)到了8700幀/秒和10300幀/秒的性能。

目前，基于鴻途?H30 已成功運(yùn)行常用的經(jīng)典CV網(wǎng)絡(luò)和多種自動(dòng)駕駛網(wǎng)絡(luò)，包括BEV網(wǎng)絡(luò)模型以及廣泛應(yīng)用于高階輔助駕駛領(lǐng)域的Pointpillar網(wǎng)絡(luò)模型。

后摩智能基于鴻途?H30自主研發(fā)了硬件增強(qiáng)機(jī)制和檢測(cè)機(jī)制，在提升芯片可靠性的同時(shí)，保障功能安全性。此外，后摩智能面向智能駕駛場(chǎng)景打造了專用IPU（處理器架構(gòu)）——天樞架構(gòu)，其采用多核、多硬件線程的方式擴(kuò)展算力，AI 計(jì)算可以在核內(nèi)完成端到端處理，保證通用性。

據(jù)陳亮介紹，天樞架構(gòu)是后摩智能自主研發(fā)的第一代 IPU（處理器架構(gòu)），第二代天璇架構(gòu)已經(jīng)在研發(fā)中，將采用Mesh互聯(lián)結(jié)構(gòu)，可根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同配置計(jì)算單元的數(shù)量，第三代天璣架構(gòu)也已經(jīng)開(kāi)始規(guī)劃。

在商業(yè)化層面，以鴻途?H30 打造的智能駕駛解決方案已經(jīng)在新石器的無(wú)人小車上完成部署。

不止于芯片，本次發(fā)布會(huì)，后摩智能同步推出了基于鴻途?H30芯片打造的智能駕駛硬件平臺(tái)——力馭?。據(jù)悉，力馭?平臺(tái)CPU算力達(dá)200Kdmips，AI算力達(dá)256Tops，支持多傳感器輸入。力馭?平臺(tái)功耗為85W，可采用更加靈活的散熱方式，實(shí)現(xiàn)更低成本的便捷部署。

后摩智能聯(lián)合創(chuàng)始人兼產(chǎn)品副總裁信曉旭重點(diǎn)提到了工具鏈的打造，“我們的競(jìng)爭(zhēng)力要構(gòu)建兩個(gè)方面：一個(gè)是要基于存算一體架構(gòu)打造更好的PPA，這是硬的東西；另外一個(gè)是軟的東西，我們要把軟件工具鏈當(dāng)成產(chǎn)品的另外一個(gè)關(guān)鍵的競(jìng)爭(zhēng)力來(lái)打造，這也是我們的初衷和共識(shí)?！毙艜孕裰毖浴?/p>

后摩智能聯(lián)合創(chuàng)始人兼產(chǎn)品副總裁信曉旭

圖片來(lái)源：后摩智能

基于此，后摩智能基于鴻途?H30 芯片自主研發(fā)了一款軟件開(kāi)發(fā)工具鏈——后摩大道?，支持 PyTorch、TensorFlow 、ONNX等主流開(kāi)源框架，編程兼容CUDA前端語(yǔ)法，同時(shí)支持SIMD和SIMT兩種編程模型，兼顧運(yùn)行效率和開(kāi)發(fā)效率，以無(wú)侵入式的底層架構(gòu)創(chuàng)新保障了通用性的同時(shí)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)鴻途?H30 的高效、易用。

信曉旭表示，鴻途?H30 將于6月份開(kāi)始給 Alpha 客戶送測(cè)。同時(shí)，后摩智能的第二代產(chǎn)品鴻途?H50 已經(jīng)在全力研發(fā)中，將于2024年推出。

發(fā)布會(huì)上，后摩智能留下一個(gè)彩蛋，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，后摩智能將會(huì)將其AI處理器硬件設(shè)計(jì)開(kāi)源，用戶可以在其網(wǎng)站上下載IPU設(shè)計(jì)資料，在此基礎(chǔ)上可以做PPA的評(píng)估、軟件算法的開(kāi)發(fā)，或者將來(lái)用到自己的產(chǎn)品當(dāng)中。

“我們希望有更多的人和組織能夠參與進(jìn)來(lái)，相信以大家的智慧可以更好的讓（存算一體）這個(gè)方向落地，大家可以共建生態(tài)，最終讓整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)芤??！标惲琳f(shuō)到。

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