地平线辅助驾驶系统发布:软硬一体

原创 汽车电子设计 2025-04-21 10:02

图片芝能科技出品


4月18日,地平线在上海举办年度产品发布会,正式推出L2城区辅助驾驶系统——Horizon SuperDrive(HSD),并宣布与奇瑞汽车达成全球首发量产合作。


HSD搭载地平线征程6P芯片,算力高达560TOPS,采用端到端技术架构,结合创新的Horizon Cell“弹夹系统”,实现软硬件灵活升级,覆盖从普惠级到高性能的全场景智驾需求。


我们从技术视角深入剖析HSD系统的核心创新,探讨地平线软硬一体战略的技术优势,以及其在智能驾驶产业中的定位与未来潜力。


通过对HSD的技术架构、征程6P芯片性能、弹夹系统设计及生态合作的分析,揭示地平线如何以技术信仰推动智驾普及,助力中国汽车产业迈向智能化新征程。





01

HSD系统的技术架构与创新


● 生成式端到端技术架构



HSD系统采用生成式端到端技术架构,这是地平线在智能驾驶算法领域的重大突破。


传统智驾系统通常依赖模块化设计,将感知、规划和控制分为独立模块,需大量人工规则调优。而端到端架构通过深度学习直接从传感器输入映射到驾驶决策,减少中间环节,提升系统效率和鲁棒性。


地平线的端到端架构基于其2023年提出的UniAD大模型,该模型在CVPR 2023获得最佳论文奖,展现了其在自动驾驶领域的学术领先性。


UniAD通过生成式方法预测驾驶轨迹,结合“快思考”(直觉式端到端模型)和“慢思考”(基于强化学习的认知优化),在复杂城区场景中实现更高的决策精准度和适应性。


HSD能在拥堵路段、复杂路口等场景下,快速响应动态障碍物,同时优化路径规划,提升通行效率。


与业界其他端到端方案相比,地平线的优势在于其软硬一体优化。HSD算法与征程6P芯片深度适配,通过专用BPU(Brain Processing Unit)加速神经网络推理,降低延迟,确保实时性。


这种软硬协同设计使HSD在算力利用率上超越传统GPU或通用芯片方案,实现了高性能与低功耗的平衡。


● 征程6P芯片:算力与效率的巅峰


征程6P是HSD系统的核心硬件,算力高达560TOPS,是目前国产智驾芯片中的性能标杆。相比竞品(如英伟达Orin X,250TOPS),征程6P在算力上具有显著优势,且单位成本未大幅提升,展现了地平线在芯片设计上的经济性。


征程6P基于地平线第三代BPU纳什架构,专为深度神经网络优化,支持INT8/FP16混合精度计算,兼顾高性能与低功耗。其核心技术包括:


◎ 高效算力分配:BPU通过动态分区技术,将算力按需分配给感知、规划和控制任务,避免资源浪费。例如,在高速场景中,优先分配算力给长距离感知;在城区场景中,强化近场复杂物体检测。

◎ 多模态融合:征程6P支持11个摄像头、3个毫米波雷达及可选激光雷达的数据融合,结合Vision Mamba视觉主干模型(2024年全球AI论文引用量第三),提升多传感器协同处理能力。

◎ 快速部署能力:地平线宣称征程6P可在100小时内完成HSD系统部署并上车验证,体现其芯片与软件的高度集成性。


征程6P的成功,源于地平线对摩尔定律的超越。过去十年,地平线BPU性能提升超1000倍,远超摩尔定律预测的100倍,得益于架构创新、工艺优化以及软硬协同设计,使征程6P成为L2至全场景智驾的理想计算平台。



● Horizon Cell“弹夹系统”:软硬件灵活升级


HSD系统的另一大创新是Horizon Cell“弹夹系统”,通过模块化硬件设计实现“硬件可插拔、软件可升级”,系统采用标准底板+可插拔双扣板结构,支持征程6M、6P等多种芯片配置,满足不同车型需求。



◎ 低配HSD300采用征程6M(100TOPS),适配10万级车型;

◎ 高配HSD1200搭载征程6P(560TOPS),覆盖20万级车型的全场景需求。

车企可根据成本和性能需求选择不同芯片组合,无需重新设计主板,降低开发周期和成本。HSD提供统一的软件底座和工具链,支持传感器复用和算法迁移。



同一算法可在不同车型间快速适配,缩短量产周期。通过OTA(Over-The-Air)更新,HSD支持功能扩展和性能优化,确保车辆生命周期内的技术竞争力。弹夹系统的推出,体现了地平线对车企痛点的深刻洞察。


在智驾普及浪潮中,车企需在成本控制与技术升级间找到平衡。地平线通过模块化设计降低硬件更换成本,同时以平台化软件提升开发效率,为车企提供了兼顾经济性与前瞻性的解决方案。



02

地平线软硬一体战略

的技术优势与生态布局



地平线的软硬一体战略源于其对智能驾驶本质的理解:智驾不仅是算法或硬件的竞争,而是计算系统整体效率的较量。


余凯博士在发布会上强调,智能驾驶是“有史以来最复杂的单一任务计算系统”,需通过软硬协同突破性能瓶颈。


● 在硬件层面,地平线自研BPU架构,针对深度神经网络优化,相比通用GPU(如英伟达)具有更高的算力效率比。例如,征程6P在560TOPS算力下,功耗仅为30-40W,远低于同级别GPU的100W+功耗。


这种效率优势使HSD在经济型车型中也能实现高性能智驾功能,推动普惠化普及。


● 在软件层面,地平线构建了从感知到决策的全栈算法体系。其Vision Mamba模型通过状态空间模型(SSM)替代传统Transformer,降低计算复杂度,同时保持高精度。


此外,地平线引入强化学习优化“慢思考”算法,利用超3万个场景数据集和1000万公里回灌数据,持续提升系统鲁棒性。


软硬一体战略的最终体现,是HSD系统的全栈开发能力。从芯片设计到算法优化,再到系统集成,地平线掌控整个技术链条,确保性能、成本和量产效率的全局优化。这种全栈能力使HSD在安全性、稳定性和用户体验上达到行业领先水平。


● 生态合作:从中国到全球


地平线得益于其开放共赢的生态战略。HSD系统的量产落地,离不开与奇瑞、大众等车企的深度合作。奇瑞“猎鹰方案”将HSD作为核心智驾解决方案,首发于星途品牌,计划2025年9月量产。


双方联合开发基于征程6P的定制化智驾功能,针对中国复杂路况优化,例如应对无保护左转、行人密集场景等。奇瑞董事长尹同跃表示,HSD的加入将加速“中国智能”成为全球信赖的代名词。


通过合资公司酷睿程(CARIZON),地平线与大众深化HSD方案研发,计划2026年起在大众多款车型上量产,标志着地平线从中国市场走向全球,打破了国际车企对英伟达等海外供应商的依赖。



地平线与博世、电装、大陆等Tier-1供应商,以及超40家车企建立合作,覆盖比亚迪、吉利、上汽等中国前十大车企。其征程系列芯片累计出货超800万套,量产车型超200款,市场占有率达33.97%,稳居自主品牌L2智驾计算方案第一。


地平线的生态布局体现了两大特点:


◎ 一是技术同源,基于统一架构的HSD方案可快速适配不同车企需求;


◎ 二是开放共赢,通过与Tier-1和车企的联合开发,地平线降低了智驾技术门槛,助力行业共同成长。

地平线认为,L3智能驾驶是L4能力在受限操作设计域(ODD)内的实现,辅以L2全场景辅助驾驶作为边界外补充。其L3路径以HSD系统和征程6P芯片为核心,依托软硬一体战略,循序渐进突破技术瓶颈。

◎ 首先,HSD通过生成式端到端架构和560TOPS算力,构建了高可靠性的L2全场景能力,覆盖城区、高速和泊车场景,积累海量实车数据。

◎ 其次,地平线利用超3万个场景数据集和1000万公里回灌数据,通过强化学习优化算法,锁定清晰的ODD边界,如特定城市道路或天气条件下的L4能力。

L3的实现需在L2基础上部署海量车辆,验证边界内L4能力,并通过模块化设计和生态合作(如奇瑞、大众)加速量产落地。预计2028年,地平线将以500-1000TOPS算力支持L3规模化应用,为L4、L5奠定坚实基础。



余凯提出的“用户智驾信任度公式”(信任度 = 安心度 × 专业度 × 亲密度 / 夸大度)为HSD系统的设计提供了理论指导。


● 这一公式从技术角度可解读为:


◎ 安心度:通过多传感器融合和冗余设计,HSD在复杂场景下保持高可靠性。例如,征程6P支持激光雷达选配,提升夜间和极端天气下的感知能力,保障物理与心理安全。

◎ 专业度:端到端架构优化路径规划,结合强化学习提升决策效率。例如,HSD能在5秒内完成复杂路口通行,相比传统模块化系统快30%。

◎ 亲密度:HSD支持自然人机交互,如语音控制和手势识别,提升用户操作便捷性。

◎ 夸大度:地平线通过透明的性能宣传和OTA持续优化,降低用户预期与实际体验的偏差。



小结



这次地平线的HSD系统的发布,通过生成式端到端架构、征程6P芯片和Horizon Cell“弹夹系统”,HSD实现了高性能、低成本与灵活升级的完美平衡,满足了从10万级到20万级车型的全场景需求,软硬一体战略,通过开放生态与奇瑞、大众等车企的合作,加速了智驾普及进程。

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