越來越多搭載輔助駕駛功能的車輛,正駛?cè)氪蠼中∠铮瑥母咚俚匠菂^(qū),逐漸成為日常出行的一部分。
這些“智能汽車”是如何決策、規(guī)劃每一步駕駛?cè)蝿?wù)的?背后一個很重要的依靠,是嵌藏于車身之內(nèi)、具備高性能計算能力的芯片。它雖不顯于外,卻是智能駕駛系統(tǒng)的“大腦中樞”,以毫秒級的速度處理龐大的感知與決策任務(wù)。
每一次輔助駕駛開啟時,都藏著一段從自然走向科技的進(jìn)化路徑。而這場征程的起點,便是來自地殼深處的石英砂,它的主要成分卻蘊(yùn)藏著構(gòu)建現(xiàn)代科技文明的基石——硅。
然而,從一把砂礫到一片承載幾十億、幾百億個晶體管的精密晶圓,需要經(jīng)歷堪稱神奇的蛻變,首先,砂子需在高溫熔爐中,經(jīng)過上千度烈焰的反復(fù)提純,去除所有雜質(zhì),直至其純度高達(dá)99.999999999%(沒有壓到鍵盤,真的是小數(shù)點后9個9的極致純度這純凈的硅熔體被緩緩提拉,凝結(jié)成一根完美的單晶硅棒。
再將這根單晶硅棒以鉆石般精準(zhǔn)的工藝切割成一片片薄如蟬翼的圓盤——這便是晶圓。它的表面經(jīng)過反復(fù)研磨與拋光,達(dá)到像平靜的水面一樣光滑平整,才能搭建好一座微觀城市的地基。
在這座微觀城市上,光刻、顯影、蝕刻、離子注入......每一道工序都在原子級精度上推進(jìn),重復(fù)上千道流程,耗時數(shù)月。最終,數(shù)十億乃至數(shù)百億個晶體管被有序構(gòu)建,形成龐大而有序的計算結(jié)構(gòu)。
但這還不夠。
一塊芯片從“能運(yùn)行”走向“可上車”,要經(jīng)歷更嚴(yán)苛的驗證。要想功能正常運(yùn)行,背后是數(shù)十億乃至數(shù)百億個晶體管精準(zhǔn)協(xié)作的過程,每一個晶體管、每一段電路都必須在高溫、低溫、電磁干擾、機(jī)械振動等最極端的環(huán)境下接受檢驗并穩(wěn)定運(yùn)行。任何一絲閃失,都可能影響車輛決策時的穩(wěn)定。
它要足夠可靠,才能承擔(dān)起智能駕駛系統(tǒng)的神經(jīng)中樞角色。就像一輛新車,需要開往黑河的極寒之地,奔赴吐魯番的酷熱之境,在最嚴(yán)苛的環(huán)境中證明自己。
隨著汽車智能化的推進(jìn),車規(guī)級芯片的市場需求正迎來爆發(fā)式增長。這類芯片不僅要滿足極為嚴(yán)苛的安全性、可靠性與長生命周期要求,更需在功能開發(fā)、車規(guī)認(rèn)證、系統(tǒng)集成到實地應(yīng)用的全流程中,接受零妥協(xié)的硬核考驗。
車規(guī)級芯片開發(fā)周期長、難度大。在長達(dá)15年的壽命周期內(nèi),其累計運(yùn)行時長可能高達(dá)13萬小時。為充分應(yīng)對過度使用的潛在風(fēng)險,芯片設(shè)計壽命通常達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)壽命的兩倍以上;而在漫長復(fù)雜的汽車全生命周期中,它還需經(jīng)受從-40℃極寒到125℃甚至150℃高溫的劇烈溫差考驗,同時耐受振動、鹽霧、濕熱等多重極端物理環(huán)境,以此確保在各類應(yīng)用場景下始終保持極致的安全、穩(wěn)定與可靠。
在一輛汽車中,芯片的搭載量少則幾十到上百個,多則上千乃至數(shù)千個。其中,承擔(dān)智能駕駛核心計算任務(wù)的專用車規(guī)級芯片,更面臨著極致挑戰(zhàn):它需要同時接收來自攝像頭、激光雷達(dá)、超聲波傳感器的海量信息輸入,其數(shù)據(jù)處理的并行復(fù)雜度堪比人類大腦數(shù)百億神經(jīng)元的協(xié)同工作;更要在毫秒級時間內(nèi)完成路徑規(guī)劃、目標(biāo)識別、制動決策等復(fù)雜運(yùn)算,精準(zhǔn)控制轉(zhuǎn)向、加減速等關(guān)鍵駕駛動作。
從設(shè)計、流片,到通過一系列嚴(yán)苛認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)再實現(xiàn)量產(chǎn)上車,車規(guī)級芯片,尤其是智能駕駛專用芯片的開發(fā)周期通常需要3至5年。這不僅是高門檻、重投入的攻堅過程,更是對芯片可靠性、安全性與長期耐受性的全維度、系統(tǒng)性打磨。
面對高投入、長周期、充滿不確定性的演進(jìn)挑戰(zhàn),地平線始終堅定選擇走那條“難而正確”的道路,率先提出并持續(xù)踐行軟硬結(jié)合技術(shù)路徑,自主研發(fā)設(shè)計的智能計算架構(gòu)BPU?,聚焦先進(jìn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和智能加速計算的最新技術(shù),面向智能駕駛應(yīng)用已推出四代征程?計算方案。
2024年,地平線新一代征程?6正式發(fā)布并同步推出六款配置,全面覆蓋復(fù)雜城區(qū)、高速、泊車全場景,統(tǒng)一可拓展的架構(gòu)設(shè)計,實現(xiàn)遠(yuǎn)超同級的計算性能和算法效率。
經(jīng)過四代車規(guī)級芯片的打磨和迭代,地平線在設(shè)計-制造-測試-應(yīng)用的完整閉環(huán)積累了豐富經(jīng)驗,累計出貨量超過800萬套,并獲得超310款的車型定點,為500萬+車主提供智慧出行新體驗。
這不僅是一次次工程實現(xiàn)的量產(chǎn)驗證,更是對安全標(biāo)準(zhǔn)的堅持,對系統(tǒng)設(shè)計能力的持續(xù)淬煉。芯片的演進(jìn)從不止步于性能躍升,更是在真實應(yīng)用場景中每一次可靠響應(yīng)。
從一粒砂開始,穿越物理世界的重重錘煉,最終演進(jìn)為支撐智能駕駛的算力中樞,這場芯片的進(jìn)化,是圍繞可靠性、穩(wěn)定性與系統(tǒng)性的長期修行。在這條充滿挑戰(zhàn)的技術(shù)路徑上,地平線堅持以軟硬協(xié)同為根基,以量產(chǎn)落地為導(dǎo)向,讓智能駕駛走進(jìn)千家萬戶成為日常。