申請技術丨為旌御行單芯片行泊一體智能駕駛芯片VS919

申報領域丨車規(guī)級芯片

獨特優(yōu)勢：

為旌科技正式發(fā)布的VS919系列芯片，準確切入高性價比的L2+/L2++單芯片行泊一體市場。產品主要優(yōu)勢：

首先，均衡架構、高能效計算、優(yōu)質圖像及低功耗，支持多種車載應用場景。 

考慮到當前智能駕駛應用場景越來越復雜，多樣化傳感器采集的數(shù)據(jù)種類和數(shù)量日益增加，對計算資源要求越來越高，對此，為旌科技采用了均衡性的架構設計，VS919內置了多個不同的計算單元，包括CPU、GPU、DSP，及為旌全自研AI處理器——為旌天權NPU，可以充分滿足智駕系統(tǒng)的多樣化數(shù)據(jù)處理需求。 

為旌天權NPU，支持目前業(yè)界絕大部分常見算子，包括BEV+Transformer在內的主流模型，針對Transpose-conv和DW-conv卷積操作進行優(yōu)化，支持INT8/INT16/FP16等不同精度的數(shù)據(jù)格式以及對YUV/RGB/RAW等多種圖像格式的計算處理。 

不僅如此，為了顯著提升計算效率，為旌天權NPU還采用了先進的近存計算架構，通過內置4MB SRAM，并自定義專用存儲接口，實現(xiàn)了對片上內存的大帶寬、多并行訪問，有效降低計算和存儲單元間數(shù)據(jù)頻繁交換帶來的延遲和功耗。值得一提的是，目前特斯拉的D1芯片，采用的也是近存計算架構，來實現(xiàn)出色的能效比，另外還有阿里達摩院、三星等大廠，也都開展了類似的研發(fā)布局。 

通過實測性能對比，在同等條件下，為旌天權NPU的計算效率和功耗都遠優(yōu)于競品。用極致高能效，有效應對實際應用場景中對芯片算力和功耗的苛刻要求。 

另一方面，為旌科技全自研的為旌瑤光ISP，支持車載領域對高動態(tài)（140dB）、全域降噪、高光抑制、去霧等需求，可充分滿足低光、強光及各種氣象條件下的圖像還原，大幅降低機器推理難度，提升系統(tǒng)整體的感知精度，全面滿足車載視覺方案對圖像質量越來越高的要求。 

為旌御行系列芯片還內置了多級低功耗管理，芯片設計功耗控制在了10W以內，通過自然散熱，無需水冷風冷等設備即可滿足芯片的降溫需求，不僅更加方便上車，大幅降低了工程化落地門檻，而且因無需外圍散熱裝置，助力整車廠進一步降本。 

第二，獨立安全島設計取代外置MCU，可以真正支持單芯片行泊一體。 

現(xiàn)有智駕芯片很多內置的MCU存儲空間有限，在功能安全、實時性和可靠性等方面相對欠缺，今年以來雖然不少智能駕駛技術公司相繼宣布推出基于單芯片的行泊一體解決方案，實際上都必須額外配備一顆MCU，并沒有真正達到單芯片行泊一體要求。 

針對這一行業(yè)痛點，VS919在內部集成了獨立安全島，通過雙核鎖步支持ASIL-D級別功能安全，成功取代外置MCU，并在安全島上提供整體的AutoSAR解決方案，幫助整車廠以及智駕Tier1有效降低開發(fā)周期和成本，加速行泊一體快速規(guī)模化落地。 

同時，針對單芯片行泊一體方案，為旌御行VS919系列芯片實現(xiàn)了高集成度的產品設計，除安全島外還內置了HSM模塊，支持國密等各類加密算法，可充分滿足國內外高等級信息安全需求標準。另外，通過集成車載專用以太網(wǎng)接口、CAN-FD、PCIE等高速接口等豐富的外設接口，能夠滿足多場景復雜應用。 

第三，為旌自研星圖工具鏈，重新定義芯片易用范式 

為提升用戶基于為旌芯片平臺的開發(fā)效率，為旌科技提供一整套完整的工具鏈-為旌星圖，可以為開發(fā)者提供全方位的技術支持。 

為旌星圖工具鏈支持PTQ（訓練后量化），支持豐富的量化算法以及自動混合精度量化；同時，也支持QAT（量化感知訓練）來滿足不同場景的精度需求。此外，通過ONNX導入PyTorch，TensorFlow、Paddle-Paddle等訓練框架模型，并可接入TVM、OpenVX、NNAPI、Paddle-Lite等成熟AI推理生態(tài)。 

為旌星圖采用先進的編譯算法將模型進行Tiling和高效調度，以充分利用片上資源，提高MAC利用率，充分發(fā)揮NPU的算力，顯著降低內存訪問帶寬。同時，可以支持NPU和DSP之間直接交互，有效提高異構計算的效率以及降低模型推理遲延抖動。此外，為旌星圖工具鏈還提供x86下的NPU性能仿真器和精度仿真器，算法模型的部署效率大步提升。

應用場景：

可廣泛應用于L2/L2+/L2++等級的行車、泊車、行泊一體等駕駛場景

未來前景：

在L2+行泊一體的應用領域，并沒有一顆真正貼合應用需求的高性價比的芯片，市場上可見的方案，一種是采用L2級低階智駕的單芯片方案，這種方案由于芯片計算性能不足，因此只能實現(xiàn)行車和泊車的功能分時復用，用戶體驗不佳；一種是采用L2級低階智駕的多顆芯片級聯(lián)的方案，這種方案在軟硬件實現(xiàn)層面較為復雜，同時多顆芯片也會帶來外圍器件BOM成本的增加，性價比較低；還有一種就是使用高階智駕的芯片方案，這種方案由于芯片整體性能冗余，功耗較大，因此往往還需要增加風冷和水冷裝置進行散熱，系統(tǒng)成本高，并且不利于量產落地。 

為旌科技基于以上行業(yè)痛點，推出真正的單芯片行泊一體芯片，提供高集成度、高性能、低功耗的解決方案。內部集成安全島，同時提供整體的autosar解決方案，節(jié)省客戶MCU開發(fā)周期和成本。單芯片方案有效將客戶不同團隊融合，有效降低客戶產品成本和開發(fā)成本，賦能行泊一體快速規(guī)模化落地。

金輯獎介紹：

“金輯獎”由蓋世汽車發(fā)起，旨在“發(fā)現(xiàn)好公司，推廣好技術，成就汽車人”， 并圍繞著“中國汽車新供應鏈百強”這個主題進行展開，本屆金輯獎重點聚焦智能駕駛、智能座艙、智能底盤、汽車軟件、車規(guī)級芯片、大數(shù)據(jù)及人工智能、動力總成及充換電、熱管理、車身及內外飾、新材料十大細分板塊，進行優(yōu)秀企業(yè)及先進技術解決方案的評選，向行業(yè)內外展示這些優(yōu)秀的企業(yè)和行業(yè)領軍人物，共同推動行業(yè)的發(fā)展和進步。

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