在全球提倡节能减排、低碳零碳、推进清洁能源的大背景下，绿色可持续发展成为保障社会健康稳定成长的新动能。这一趋势中，汽车行业的电气化无疑扮演着至关重要的角色，伴随着电动汽车产业的繁荣，围绕智能座舱、自动驾驶等应用的智能化浪潮也在快速推进。作为一家专注于AI视觉感知的半导体公司，安霸的产品广泛应用于人工智能计算机视觉、视频图像处理、视频录制等领域，包括视频安防、高级驾驶辅助系统（ADAS）、电子后视镜、行车记录仪、驾驶员及舱内智能监控、智能汽车无人驾驶和机器人应用等等，其高性能、低功耗处理器还可用于智能摄像机设计，支持超高清图像处理、视频压缩、深度神经网络加速，能够从高分辨率视频中提取有价值的数据。
在CES期间，安霸发布了最新AI域控制器芯片CV3系列（预计在2022年上半年提供首批样品），基于新一代完全可扩展、高能效比的CVflow架构，CV3系列SoC可为汽车行业提供更高的AI处理性能——算力达到500eTOPS，比安霸上一代车规级SoC CV2系列提高42倍，每瓦性能提高了4倍。CV3搭载了16个Arm Cortex-A78AE CPU内核，在支持自动驾驶系统的软件应用所需的CPU性能上，比上一代芯片CV2提高30倍。CV3通过单一芯片集成多传感器进行集中化AI感知处理（包括高像素视觉处理、毫米波雷达、激光雷达和超声波雷达）、多传感器深度融合，以及自动驾驶车的路径规划，打造了ADAS系统和L2+至L4级自动驾驶系统。即使是在恶劣的光线环境、天气状态和驾驶条件下，基于CV3的AI域控制器也可以实现更强的环境感知能力。
“我们会持续做好芯片的整体设计工作，结合未来趋势进行规划，以适应汽车产业的自动化、电动化，以及多样性智能化的需求。”安霸中国区总经理冯羽涛在接受媒体采访时表示。早在2015年，安霸就进入了智能汽车领域，收购了一家意大利的自动驾驶公司，以及傲酷雷达等企业，并与HELLA Aglaia、Smart Eye、Momenta、StradVision、MINIEYE、MAXIEYE、Motional、Arrival、Autobrains、上海欧菲智能驾驶、保隆科技、华域视觉、东风日产、长城汽车、智己汽车等企业达成合作。其中，RIVIAN采用安霸的CV2芯片实现了L2+级别的自动驾驶，Motional使用CV2芯片作为CPU域控制器的视觉感知处理芯片，ARRIVAL的物流车辆也使用了CV2芯片。除了一级供应商，安霸还在AI领域与百度飞桨等软件框架实现了算法层面的合作。
安霸中国区总经理冯羽涛
从早期的A12、H22、H32，到10纳米的CV2x系列，安霸将AI加速引擎设计加入其中，提供了ADAS、智能电子后视镜、智能座舱驾驶员的监测、舱内感知等功能，并于2021年初推出5纳米、低功耗CV5芯片。一直以来，安霸在芯片的设计、性能、功耗、性价比等方面都取得了不错的表现，其独特性之一就是“算法优先”，体现在四个方面。
安霸芯片家族赋能汽车应用
第一是图像处理和压缩，这也是安霸成立之初就在专注的自研技术。经过17年在图像处理和视频压缩上的经验积累，安霸在该领域的技术应用已覆盖多个市场，能够以更低的功耗实现更好的分辨率、对比度、色彩呈现等效果；第二是自动驾驶算法，通过收购VisLab，结合自身的技术实力，使得安霸拥有了超过25年的自动驾驶积累，可以更深入的了解算法对于芯片的要求；第三是雷达处理，安霸在2021年收购了4D成像雷达算法公司傲酷，可以用更有效率的芯片实现视觉和雷达感知的融合，使用更少的硬件资源显示更清晰的成像效果。 第四是CVflow，该AI硬件加速引擎专为视觉等感知算法设计，具有一定的通用性，相较CPU、GPU、FPGA等平台能做到更低的功耗、更高的效率，有着更强的运算能力。以安霸CV2车载芯片（CV2AQ，12 eTOPS）为例，与友商的汽车GPU（30 TOPS）相比，同时在两颗芯片上运行一样的神经网络，具备相近的AI性能， CV2的功耗仅为GPU的20%。
CV3系列标志着安霸下一代CVflow架构的首次亮相，其延续了算法优先的设计理念，定位最新一代的汽车域控制器，推动了神经向量处理器（NVP）的发展， 具有更优的能效比，支持神经网络推理的迭代。增强的NVP可以运行先进的雷达感知算法，例如傲酷4D成像雷达AI算法。新的浮点通用矢量处理器（GVP）与之形成互补，可以帮助NVP引擎分担传统的机器视觉和雷达处理，以及帮助Arm CPU分担浮点密集型算法。此外，安霸为CV3配备了一整套软件工具和SDK，帮助合作伙伴和客户借助该芯片打造不同的系统。
安霸中国区市场营销副总裁郄建军介绍称，在芯片的设计之初，CV3就充分考虑到了对各类算法及其演进的支持，例如当前比较流行的Transformer神经网络等，“我们在CV3芯片上跑过成百上千种通用的开源算法，也包括我们自己的VisLab算法，以及一些客户的算法，在这些基础之上，再优化芯片设计。芯片是围绕算法去优化的，并且都是通用型算法，这正是‘算法优先’的理念所在，就是为算法去优化芯片，芯片为算法服务。”
安霸中国区市场营销副总裁郄建军
今年1月，安霸首发了CV3系列（均为5纳米先进制程）旗舰版芯片，之后会陆续推出涵盖高端到入门级的多个版本。旗舰版CV3采用16核Arm Cortex-A78AE架构，内置硬件安全模块 (HSM) 以提高安全性，支持向上兼容的SDK。新一代的CVflow拥有NVP（神经矢量处理器）和GVP（通用矢量处理器）两个模块，可以优化数据路径效率，易于扩展数据路径性能，能够最大限度地减少每次操作进出内部RAM和DRAM的数据路径带宽。具体来说，数据流架构可以并行执行数据流图 (DAG) 中的多层算子；在部分缓冲区，仅保留层之间所需的中间结果，减少了外部存储器访问；随机稀疏为权重和激活，由硬件和相关软件及工具支持，相较于结构化稀疏更有效率。
CV3旗舰版芯片框图
NVP用于神经网络运算，针对4bit、8bit、16bit等定点运算进行了专门优化，如果算法全部量化为4bit定点，可以达到1000 eTOPS。GVP主要支持16bit、32bit浮点运算和非神经网络计算，包括雷达信号处理、点云处理等。NVP和GVP处理器的配比可以自由协调，达到最优的应用效率。CV3可同时支持20路摄像头通过MIPI VC方式连接，只需单颗芯片即可处理全套传感器，如典型的L2+自动驾驶传感器配置（例如10路摄像头、5路毫米波雷达及大量超声波雷达）。此外，CV3芯片带有高性能的双目立体视觉引擎和稠密光流引擎可提供范围更广的深度检测和运动感知，支持激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达等各类传感器。基于丰富的接口兼容性和高性能表现，传感器在控制层面实现了深度融合，可支持物体检测、物体分类、画面分割等功能。融合计算之后，还可实现规划和控制功能，包括辅助驾驶、自动驾驶等等。
这些复杂运算在单颗CV3芯片上均可完成。冯羽涛认为，单颗芯片的优势之一体现在如果软件优化做得比较好，可以降低整体的延迟性，但如果是多个芯片组合在一起，就要考虑芯片之间通讯的延迟和安全问题。长期来看，在向单芯片域控制器发展的过程中，仍会有一些多芯片的方案落地。如果是做单颗高算力的芯片，用普通散热降低功耗并不容易。在CV3上，500T算力的功耗仅为50W，相当于每瓦10个TOPS，并且可以根据性能需求分配不同规格的产品。
“用CV3单芯片做自动驾驶，从安霸和客户角度都会有比较大的挑战，它的开发和验证的过程，涉及从功能安全、信息安全到全系统，开发周期会稍微长一些，但是实现之后会是技术超前的系统，至少在近些年，这是相对高端的一种做法。对于我们的客户来说，未来几年会是（单芯片和多芯片）混合的发展路径，我们也会适应市场的需求。”冯羽涛说，
未来，多传感器的融合有望向原始数据集的分析、学习和融合发展。在CV3芯片中，安霸做了4D成像雷达和视觉原始数据集的融合，将大量的原始点云和高清视频像素点相互结合，还完成了激光雷达的前融合，实现了数据的大规模和高性能处理，以及点云和像素的精准时空同步。近两年，毫米波雷达企业的重心都在转向4D成像雷达，傲酷只需要使用与普通毫米波雷达类似的简单硬件，就能做成高性能的4D成像雷达，实现在120度FOV下达到1度角分辨率、与视频前融合后在部分情况下取代低线束激光雷达等效果，并且在融入安霸的芯片之后在性能上又有了进一步提升，与视觉系统也有了深度前融合。
CV3系列硬件平台架构灵活，易于扩展，使主机厂可将其产品系列软件架构做统一规划，显著降低软件开发的成本和复杂度。平台的可扩展性解决了汽车软件日益复杂的问题，成为替代多个分散的ADAS SoC芯片组合的另一种选择。安霸AI芯片的架构特性介于通用型可编程芯片与ASIC之间，既具有ADAS功能的高效性，又有可编程性，可以满足不同的ADAS、提供多样性的算力、运行各类神经网络。在汽车领域，CV3实现了性能、功耗、成本的平衡，体现了更好的性价比。此外，CV3系列可使得客户通过OTA软件在线升级，给系统预留算力冗余，实现功能的迭代，简化软件开发流程，加快了新功能和应用部署的进度，大幅缩短了主机厂新车型的开发时间。
如今，新能源、自动驾驶、智能化已成为推动中国汽车产业高速发展的核心力量，无论是造车新势力还是传统车企，都在车辆中加入了各种先进的硬件，配合软件算法以实现更高级别的自动驾驶和智能体验。CV3芯片系列为主机厂和Tier1的产品战略方向提供不同的选择，从适用于前视ADAS摄像头、满足汽车行业监管标准的低功耗SoC，扩展到可用于L4级全自动驾驶的高端域控制器SoC。这个系列的芯片支持中央架构，也支持区域架构。除了覆盖整个自动驾驶域，CV3还可以同时处理舱内感知，包括驾驶员和车内感知系统。
可以说，安霸在专业领域多年的技术积累给了其十足的底气。一方面，安霸始终坚持自研路线，从ISP到编解码等IP核心无不如此，并且在新架构的研发上稳步推进，如CVflow就是经过CV2x的10纳米系列芯片量产验证，使其高性能新品更具稳定性和性价比。另一方面，安霸深入了解中国市场的客户需求，可以快速将新技术落地到新兴的应用场景中。“以我们在芯片领域的布局，在中国这么有活力的市场中，我们的团队充满期待。”冯羽涛谈到，“希望随着国内市场的发展，能够与我们的合作伙伴携手，共同做出非常有竞争力的好产品。”
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