地平線智慧型計算架構

智慧型計算架構(Brain Processing Unit ,簡稱“BPU”) ,是地平線自研的智慧型駕駛專用處理器架構

BPU通過算法、編譯器、架構設計三者相結合，遵循軟硬結合的技術路徑，聚焦最新的神經網路架構與高等級自動駕駛套用場景；經數據驅動實現自動化驗證，持續最佳化計算密度和能量效率，實現算法效率、靈活性和硬體效率的最優解，讓BPU擁有“智慧型進化”持續疊代的能力，成為智慧型駕駛“最強大腦”。

基本介紹

• 中文名：智慧型計算架構
• 外文名：Brain Processing Unit ,簡稱“BPU”

BPU發展史

2015年9月地平線（Horizon Robotics）正式啟動第一代智慧型計算架構 BPU研發。

第一代BPU架構——BPU®高斯

2016年3月，地平線發布了第一代BPU架構——高斯架構，其可實現1080p@30fps，每幀檢測200個目標，同時檢測多達8類目標，支持目標識別。

第二代BPU架構——BPU®伯努利

2017年，地平線推出第二代BPU架構伯努利架構。

- 物體檢測、語義分割

- MobileNet、EfficientNet

- Depthwise/Group Convolution最佳化

伯努利架構適用於自動駕駛視覺感知、高精建圖與定位、視覺 ADAS 和智慧型人機互動等智慧型駕駛場景。

第三代BPU架構——BPU®貝葉斯

2019年，地平線推出第三代BPU架構貝葉斯架構。

貝葉斯架構在Warping、Vector、Softmax最佳化等方面進行了增強，可支持LSTM、BEV、Transformer等算法。

第四代BPU架構——BPU®納什

2023年4月，經歷超300萬片前裝量產驗證和三代架構升級疊代，地平線全新一代智慧型計算架構——BPU®納什，於2023年上海國際車展迎來重磅發布。

BPU納什聚焦最新的神經網路架構與高等級自動駕駛套用場景，利用深度學習加速計算創新技術，通過算法、編譯器、架構設計三者相結合，在軟硬結合極致最佳化的同時，經數據驅動實現自動化驗證，持續最佳化計算密度和能量效率，實現算法效率、靈活性和硬體效率的最優解，讓BPU擁有“智慧型進化”持續疊代的能力，成為智慧型駕駛“最強大腦”。

三級存儲架構 核間高效協同，極致最佳化大參數下的頻寬瓶頸；

多脈動立方加速引擎 靈活的引擎間數據流動實現高能效且低頻寬占用；

數據變換引擎 靈活支持Transformer細小運算元；

浮點向量加速單元 具有通用、靈活的特性，滿足關鍵運算元精度需求；

緊耦合異構計算單元高效加速不同類型數據處理；

多向數據流動 核內、核間、片間高效靈活的多向數據流動，實現計算動態調度與靈活調優；

虛擬化技術 透明式提升多任務並行處理能力；

數據驅動功耗最佳化 針對神經網路數據動態範圍特性，降低功耗30%。

BPU套用成果

第二代BPU架構——BPU®伯努利，已被套用於徵程®2晶片、征程®3晶片和旭日®2晶片、旭日®3晶片基於伯努利架構的征程®2和征程®3，憑藉在性價比、靈活性和可靠性各方面表現，滿足著不同價位、不同動力車型的量產裝配需求。

第三代BPU架構——BPU®貝葉斯，已被套用於徵程®5晶片。集成雙核貝葉斯的征程5，成為首款國產百TOPS算力計算方案，以真實計算性能和對高等級算法模型的原生支持，持續助力車企打造差異化的高階智慧型駕駛產品。

第四代BPU架構——BPU®納什，被套用於徵程®6晶片。地平線征程®6系列搭載的BPU納什架構，是首款能夠覆蓋從低到高全階智慧型駕駛需求的系列車載智慧型計算方案。

業界合作

在2022年3月的中國電動汽車百人會論壇（2022）上，地平線創始人兼首席科學家余凱就宣布在其原有的商業模式基礎上，增加向部分整車廠開放其高性能自動駕駛處理器架構BPU IP授權。

2023年4月，地平線BPU® IP授權模式取得階段性進展，已確認與一家車企達成合作，同時在推進與其他車企的合作。