安霸視覺芯片的奇妙之旅

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安霸(Ambarella)是拉斯維加斯 CES 的常客,已經連續 10 多年參與這場科技盛會。

這家公司比較特立獨行,基本不去湊主場館的熱鬧,而是選擇將展廳佈置在離會場不遠的一間酒店裡——這裡空間足夠大,還有室外場地可供車輛試乘體驗。

安霸視覺芯片的奇妙之旅

就這樣,在每年 1 月的最初幾天裡,安霸的工作人員就在此處「迎來送往」,接待諸多客戶到訪。

1.著力開拓汽車業務

很長一段時間以來,安霸主要為行業提供低功耗、高清視頻壓縮與圖像處理的解決方案,生產用於運動相機、便攜式穿戴相機、安防攝像頭、無人機攝像機和其他設備的圖像處理 SoC(片上系統)。

這些年,安霸也在積極拓展其汽車市場的業務,推出了專門用於 ADAS 系統以及高級自動駕駛系統的視覺芯片產品。

這些成果得益於安霸在 2015 年收購的意大利自動駕駛研發企業 VisLab,後者專門從事雙目立體視覺感知系統開發。

通過在技術上結合雙方的長處,安霸後續研發出了全新的計算機視覺芯片架構 CVflow。

這一架構不同於 CPU、GPU 以及 FPGA,其對運行神經網絡進行了特殊的優化,能夠實現多種多樣的計算機視覺功能。

2018 年 CES 上,安霸推出了基於 CVflow 架構打造的視覺芯片 CV1,採用的是三星的 14nm CMOS 製程工藝,旨在為自動駕駛汽車提供解決方案,滿足包括 ADAS、電子後視鏡和環視影像在內的功能需求。

緊接著,安霸在 2018 年第一季度接連推出了兩顆集成了 CNN、DNN 技術的 10nm 製程芯片——CV2 和 CV22,都是基於 CVflow 架構,面向 ADAS 和自動駕駛市場。

安霸視覺芯片的奇妙之旅

安霸 CV2 芯片設計,基於 CVflow 架構

CV2 性能強大,支持雙目立體視覺,能夠滿足行業內 AEC-Q100 Grade 2 級別的標準。

在 CV2 推出之際,安霸的自動駕駛汽車(代號 EVA)也正式在硅谷開啟了路測。

2.兩顆全新視覺芯片

CES 2020 上,安霸宣佈推出兩款全新的基於 CVflow 架構的視覺芯片產品:CV2FS 和 CV22FS。

其中,CV22FS 主要面向視覺 ADAS 系統應用,而 CV2FS 則主打高級別自動駕駛應用。

相較於前代,這兩款產品更適用於汽車這一應用場景,主打低功耗,而且完全符合汽車行業嚴苛的 ASIL-B 功能安全標準。

安霸視覺芯片的奇妙之旅

新推出的 CV22FS 和 CV2FS 能以每秒 30 幀對 800 萬像素或更高分辨率的視頻進行計算機視覺處理,實現遠距離和精準的目標識別。

兩款芯片都包含稠密光流算子,可對同步定位和地圖構建(SLAM)以及距離和深度估算進行加速。其中,CV2FS 還包含稠密視差引擎來支持高級立體視覺應用。

在滿足汽車行業的嚴苛要求方面,這兩款芯片滿足 AEC-Q100 2 級標準、ASIL-B 功能安全等級。

這為安霸大規模向汽車行業供貨打下了基礎。安霸計劃在 2020 年上半年為客戶提供 CV22FS 和 CV2FS 芯片樣品,芯片將由臺積電代工,採用 10nm 製程工藝製造。

3.基於視覺芯片的多方案展示

因為新產品還沒有上馬,所以此次 CES,安霸展示的依然是諸多基於前代芯片 CV22 和 CV2 的解決方案。

這裡麵包括電子後視鏡/側視鏡、全景泊車影像、駕駛員級艙內監控系統、前視 ADAS 以及 L4 級自動駕駛車輛應用。

安霸也因為其自研的芯片產品,聚集了一批合作伙伴:

  • 德國 Tier1 採埃孚(ZF)
  • 海拉子公司、智能視覺感和軟件開發商 Hella Aglaia
  • 韓國視覺 ADAS 算法公司 StradVision
  • 以色列視覺公司 EyeSight
  • 以色列 ADAS 解決方案公司 Brodmann 17

這個合作名單還在不斷擴展中。

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基於安霸視覺芯片的電子後視鏡產品

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基於安霸視覺芯片的 DMS 系統和 OMS 系統

安霸視覺芯片的奇妙之旅

基於安霸視覺芯片的 ADAS 和 DMS 組合方案

在拉斯維加斯,汽車之心實地體驗了安霸和韓國視覺 ADAS 算法公司 StradVision 合作開發的基於 CV22 芯片的 ADAS 和 DMS 組合方案。

安霸的工程師詳細介紹了這套方案的實現效果

4.體驗安霸自動駕駛測試車

今年,安霸還把自家的自動駕駛測試車 EVA 開到了拉斯維加斯。

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安霸的自動駕駛測試車

安霸視覺芯片的奇妙之旅

安霸自動駕駛測試車硬件架構

安霸自 2015 年收購 VisLab 後,VisLab 的創始人 Alberto Broggi 教授就帶領安霸的自動駕駛團隊一直在研究高級別自動駕駛車輛,EVA 就出自他的團隊之手。

作為視覺技術路線的忠實擁護者,在 EVA 上你找不到激光雷達傳感器,集成的是大量的雙目視覺傳感器,在背後驅動感知算法的則是安霸的視覺芯片產品。

安霸視覺芯片的奇妙之旅

安霸自動駕駛測試車頂的雙目攝像頭

安霸視覺芯片的奇妙之旅

美國內華達州的自動駕駛車輛路測牌照

目前,這款車主要依靠攝像頭、高精地圖進行感知和定位。安霸想通過這輛車探索出一套更為低成本的自動駕駛方案,另外也想通過這輛車展示其視覺芯片產品的實力。

安霸視覺芯片的奇妙之旅

汽車之心在拉斯維加斯的道路上體驗了一把安霸的自動駕駛測試車 EVA。

從實際感受上來看,這輛車上的視覺感知系統對於障礙物的檢測還是比較敏感的,對行人、車輛、自行車騎行者的感知很精準。

但從車輛控制本身來說,體驗並沒有那麼順暢,車輛啟停會比較急促,方向盤也會有明顯的抖動。

這一點也可以理解,畢竟 VisLab 團隊的專長並不在車輛控制層面,而是視覺感知本身。

而且,安霸推出這樣一款自動駕駛測試車,現階段並不會為了進行商業化運營,而是通過道路測試來改進自動駕駛算法,同時對其視覺芯片本身的性能進行提升和優化,因為安霸的最終目的是出售其視覺芯片產品以及相應的軟件算法。

安霸現在的目標很明確:通過基於 CVflow 架構的視覺芯片在汽車領域切下屬於自己的一塊蛋糕。

這個市場,有像 Mobileye 這樣的傳統豪強,也有像地平線、黑芝麻這樣的生力軍,還有很多很多正在趕往這個戰場的科技巨頭們。

手握著諸多業內領先的圖像處理技術的安霸,有機會在車載視覺芯片領域再創以往在智能圖像設備市場取得的輝煌戰績嗎?這兩年將是非常關鍵的窗口期。


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