地平线首席芯片架构师周峰博士地平线如何做到既做算法又做芯片IP_[#第一枪]

发布时间：2021-06-07 16:06:37 阅读：次来源：MP4厂家

加入地平线之前，周峰曾经是浙江大学信电系的教授，博士生导师，副系主任；也是Aitech、Vimcro、华为等公司的芯片研发架构师、负责人。15年在学界，15年在工业界，可以说做了一辈子处理器设计。

2015年，人工智能开始热起来，周峰想做针对人工智能开发的专用芯片架构。

彼时，余凯离开百度，创办地平线。他认为要解决终端问题，计算量太大，产品想落地，必须要从芯片架构到算法重构软硬件方案，既然是创业，那就做别人没做的。

于是，他对投资人说，地平线要做基于“算法+芯片”的嵌入式人工智能解决方案，并且找到了周峰。

很快，2015年9月，周峰以主任芯片架构师的身份加入地平线机器人，和联合创始人方懿一道组建芯片设计团队，负责芯片IP研发。一年之后，余凯发出内部邮件，授予周峰“地平线Fellow”称号，并担任公司副总裁、首席芯片架构师，同时领导FPGA技术团队，负责自动驾驶、视频识别的FPGA技术研发，直接向余凯汇报。

风险

在行业里，所有人都认为做芯片是一件风险大、回报慢却又竞争异常激烈的事情。国内鲜有自主研发芯片架构的厂商，核心技术IP都在国外。巨头如Intel、ARM、Nvidia、AMD、高通等把持着绝大部分市场份额，更有诸多初生牛犊的小公司前赴后继，虎视眈眈。而手握重金的投资人们，却把“蛋”大多放在以算法为核心的篮子里，极少投给芯片。无论从哪个方面来看，做芯片似乎都不是很明智的事情，甚至还很危险。

所以，很多人问，你们地平线还在做芯片吗？怎么没啥声音。周峰说，当然在做，只是做芯片和算法不同，需要比较长的时间。

雷锋网了解到，芯片制造通常有三个阶段：

前端设计

芯片最早是一个电路图，根据算法把架构用电路图做完，前端设计就完成了。

后端设计

后端设计需要布线、布局，芯片打开有很多层，需要把每个东西放到芯片里。

生产阶段

生产芯片一般会交给半导体的流水线厂，比如台积电。

周峰说，三个阶段，看起来简单，但讨论方案用掉半年，做出来需要一年，做系统软件和硬件参考设计需要大半年，而推广应用又要半年，没个两三年不行；而且非常容易失败，一千万美金进去了，可能连个声都没放出来就死了。余凯也曾告诉雷锋网(公众号：雷锋网)，华为海思是目前中国做芯片最好的，但其中核心的CPU是从英国的ARM购买的芯片IP，所以设计芯片IP这件事很难。

冒险

既然如此，地平线又有何“能耐”，抵御这种风险呢？

周峰介绍说，这个问题可以从两个角度来谈：

首先，地平线的商业模式不是卖芯片，而是把以“算法+芯片”为核心的嵌入式人工智能解决方案，提供给下游产品厂商。

地平线的解决方案可以深度整合多种嵌入式计算平台，包括ARM、CPU、GPU、FPGA以及地平线授权集成BPU核的SoC。地平线初期会推出自研处理器，但其目的是端到端的实现完整的解决方案，直接在典型应用场景下展现效果，提升业界芯片厂商对地平线BPU的认知。

其次，一个芯片的好坏，要从APP（Area、Performance、Power）来考量。

单是性能好还不足够，如果功耗高、面积大，依然没有优势。但机会就在这儿——地平线想要杀出一条路来，就必须做到在同等性能下，计算更少，功耗更低，成本更小。想要达到这个目的，单纯做芯片不够，“芯片+算法”才是关键。

地平线的整个流程是根据应用场景需求，设计算法模型，在大数据情况下做充分验证，模型成熟以后，再开发一个芯片架构去实现，该芯片并不是通用的处理器，而是针对应用场景跟算法是结合在一起的人工智能算法处理器，得到Area、Performance、Power的综合解决方案。

雷锋网注意到，业界几乎没有一家公司既做芯片又做算法，地平线如何能做到？

很大程度上，在于团队。除了具备30年行业经验、既懂芯片又懂算法的周峰，还有以黄畅博士为首的算法研发团队。而巧合的是，黄畅虽然强于算法，但早在2004年便与日本欧姆龙公司合作，研发了世界上第一款人脸检测专用芯片。一年多的时间，在周峰与黄畅的努力下，芯片团队与算法团队之间的合作成效显著，研发过程可互通有无。

按照这样的思路，地平线先给出了一个架构，命名为BPU（brain processing unit)，并制定了基于BPU的研发线路图。

上图显示的高斯架构就是BPU第一阶段的成果，APP三个方面均有明确指标。与此同时，基于此架构并用于汽车的雨果1.0平台也已经上线。带有解决方案的第一代BPU芯片“盘古”目前已进入流片阶段，预计在今年下半年推出，能支持1080P的高清图像输入，每秒钟处理30帧，检测跟踪数百个目标。

2017年CES展，地平线第一代BPU架构在FPGA上成功实现，同样的架构也在ARM上实现了。周锋说，地平线的BPU架构既是一个针对芯片的架构，也是一个针对算法的架构，这算法可以在ARM上，也可以在GPU\FPGA实现。

雷锋网了解到，出于安全性考虑，智能驾驶的前装市场一定要用车规芯片。车规芯片的外围接口都要符合既定标准，如抗静电等。而这个技术的知识产权掌握在德国和日本方面，中国还没有一家技术掌握者。基于地平线BPU架构的解决方案只可以用在符合车规的FPGA或GPU等计算平台上，下一步地平线会将自己的BPU处理器IP授权给国际厂商，让他们生产车规级处理器。

2017年，地平线基于高斯架构的嵌入式人工智能解决方案将会在智能驾驶、智能生活、公共安防三个领域进行应用：

智能驾驶方面，基于高斯架构研发的ADAS产品将会作为重点推进，在前装方面落地，和厂商的具体合作信息会逐步公布；自动驾驶方面，也会持续落实与OEM、TEIR1的技术合作，计划在年中实现特定道路的自动驾驶，基于各种异构计算平台, 包括 NV DRIVE PX2 或 XEON PHI+FPGA 平台等。

智能生活方面，除与美的的合作之外，地平线还会继续在家电、玩具、服务机器人等领域发力；

公共安防方面，基于FPGA平台的解决方案正在研发，预计4月将会与Intel在北美安防展上进行联合展示。

同时，地平线在未来也会推进基于盘古芯片的前端解决方案研发。

采访时正值Intel 153亿美元豪购Mobileye。周峰说：“搞算法、技术的大牛公司在硅谷很多，为什么Intel收购这家公司？因为它不仅在算法方面牛，也能跟芯片有很好的结合。Mobileye的价值就在于算法与芯片的结合。地平线深度整合算法和芯片的思路跟他们的很类似，比较接近。”