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地平线首曝BPU「黎曼」架构,用数学流形重构AI计算

IP属地 中国·北京 机器之心Pro 时间:2025-12-09 18:18:04

机器之心报道

机器之心编辑部

2012 年 12 月,美国太浩湖畔 Harrah's 酒店的 731 房间,一场足以载入 AI 史册的秘密竞拍正在进行。

彼时,余凯代表百度,与 Google、微软以及当时还名不见经传的 DeepMind,共同竞购「深度学习之父」杰夫·辛顿(Geoff Hinton)及其学生组成的初创团队。那场竞拍最终以 Google 胜出告终,但正如余凯在《深度学习革命》序言中所写,那是「深度学习推动全球科技产业变革的发令枪」。

正是在那段时期,余凯敏锐地观察到:GPU 虽然让深度学习成为了可能,但它本质是为图形渲染设计,「无心插柳」的效率并不极致。「如果专门为深度学习设计加速芯片,会不会效率更高?」这个反思,直接促成了地平线的诞生。

13 年后的今天,站在从「数字智能」向「物理智能」跨越的拐点,余凯似乎再次扣动了扳机。

在深圳前海的聚光灯下,地平线创始人余凯博士并没有直接抛出参数,而是先谈起了一场跨越十年的「星际探索」:2015 年 7 月 14 日,人类探索宇宙的历程迎来了另一个里程碑,NASA 的「新视野号」(New Horizons)探测器飞掠冥王星,将人类的认知边疆推向了太阳系边缘。就在同一天,地平线(Horizon Robotics)的公司在北京正式注册成立,开启了向人工智能算力高峰的攀登。



12 月 8 日,在深圳举办的 2025 地平线技术生态大会上,地平线不仅交出了全场景智驾(HSD)的量产答卷,更通过全新的 BPU「黎曼」架构、HSD Together 算法服务以及开源具身智能模型,试图为物理 AI(Physical AI)世界构建底层的「Wintel」生态。

以数学之名,定义 AI 计算新定律

从「伯努利」到「黎曼」,数学重构算力

地平线的芯片架构迭代逻辑,始终建立在对 AI 本质的数学理解之上。余凯在演讲中提出,不同于互联网产品基于大数据的「用户行为拟合」,人工智能在物理世界的任务是「逼近真理」。

基于此,地平线 BPU(Brain Processing Unit)架构经历了以下演进:

伯努利(Bernoulli)架构:面向感知计算。针对早期目标检测需求,采用定点计算优化功耗,应用于征程 2、征程 3 芯片,解决 ADAS 场景。贝叶斯(Bayes)架构:面向预测计算。引入概率预测能力,支持高速 NOA 场景,应用于征程 5 芯片。纳什(Nash)架构:面向博弈决策。受博弈论启发,解决城区复杂人车交互问题,应用于征程 6 系列。

而面对未来的通用机器人和 L4/L5 级自动驾驶,地平线选择了「黎曼」(Riemann)。余凯解释道,现实世界纷繁复杂的表象下,隐藏着简洁的低维流形结构(Manifold),而黎曼正是非欧几何与流形理论的奠基人。



相比上一代,关键算子性能提升 10 倍,高精度算子支持数量增加 10 倍。面向 LLM 能效提升 5 倍,从 Tensor(张量)扩展至 Vector(向量)计算,全面支持浮点计算。搭载黎曼架构的征程 7(Journey 7)系列芯片正在酝酿中,目标是直接对标特斯拉下一代 AI5 芯片。

引入强化学习,全面迈入「AI 驱动编译」时代

硬件决定算力上限,编译器决定实际利用率。地平线发布了第四代编译器「天工开物 OpenExplorer 4.0」。

针对传统编译器在处理离散优化问题时的瓶颈,新版编译器引入了 AI 驱动的优化策略,包括强化学习和蒙特卡洛树搜索(MCTS)。



编译速度从「小时级」缩短至「分钟级」。通过指令并行和计算融合优化,模型性能提升 20%。在 HSD(Horizon SuperDrive)量产实践中,将端到端延迟从通常的 300ms 优化至 160ms。

从「算法服务」到「智驾平权」

打破「黑盒」,HSD Together 重新定义乙方

在智驾行业,「自研」曾是车企的执念,但高昂的试错成本正在吞噬利润。余凯指出,当前行业面临三重挑战:模型训练成本动辄数十亿、顶级 AI 人才极度稀缺、算法迭代以月为单位。对此,地平线推出了HSD Together模式。

不同于传统的「卖芯片 + 送参考算法」,HSD Together 是一种全栈算法服务。地平线将自身耗资巨大的全场景智驾系统(HSD)作为一个经过验证的「样板间」,向合作伙伴开放。

开放形式:提供白盒或黑盒授权,甚至包括最核心的基座模型。降本增效:合作伙伴只需聚焦于集成和差异化,预计可将人力、算力和时间成本降低 90%。

这意味着,地平线正在从「卖铲子的人」转变为「施工队队长」,亲自下场扶车企「上马」。



让 10 万级车型拥有「老司机」

高端智驾通常是 20 万以上车型的专属,但地平线显然不满足于此。余凯在现场抛出了一个犀利的问题:「占据中国市场半壁江山、价格在 10 万元级的国民车,难道就不配拥有好用的城区辅助驾驶吗?」

地平线的答案是:单颗征程 6M 芯片搞定城区智驾。



现场展示的视频显示,基于单颗 J6M 的方案在深圳华强北等复杂路段,实现了丝滑的无保护左转、窄道博弈和施工绕行。这套方案最大的杀手锏在于「极致性价比」与「被动散热」(风冷),这意味着它不仅适用于新能源车,甚至能让庞大的燃油车市场也能搭载高阶智驾。

目前,博世、卓驭、轻舟智航等 Tier 1 已基于此方案与地平线达成合作,目标直指「千万级量产」。

开源「大脑」与「小脑」,构建机器人生态

「如果做不好自动驾驶,恐怕就无法在机器人时代占据一席之地。」余凯在演讲中不仅定义了车,更定义了机器人。他认为,智能驾驶大模型正是物理 AI 基座模型的开端,其本质是处理「Video in, Control out」的高维序列。

作为「One More Thing」,地平线在地瓜机器人业务上甩出了重磅开源炸弹:

HoloMotion(小脑):专注于运动智能。一个模型支持多种形态(狗、人形、轮足),在 S100 芯片上可实现 50Hz 高帧率运行。



HoloBrain(大脑):专注于操作智能。基于 VLA(视觉-语言-动作)架构,赋予机器人理解指令和细腻操作的能力。



目前,HoloMotion 已在 GitHub 开源,并获得斯坦福、清华等机构的使用。地平线方面表示,短期内具身智能将优化 VLA 和动作建模,长期目标是构建包含物理属性(摩擦力、重力等)的真实世界模型。

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