伴隨高階自動駕駛技術(shù)發(fā)展，智能汽車車載傳感器數(shù)量越來越多，自動駕駛神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型算法復(fù)雜度越來越高，相關(guān)功能也越來越豐富，感知算法也從傳統(tǒng)的2D視覺向更先進的3D融合感知范式轉(zhuǎn)變，這在為客戶帶來更加安全的自動駕駛體驗的同時，對開發(fā)效率提出了更高的挑戰(zhàn)。怎么降低模型優(yōu)化和適配的復(fù)雜性，提高開發(fā)效率和模型性能，已成為智能駕駛技術(shù)開發(fā)關(guān)鍵。

2024北京國際車展，黑芝麻智能展示了一套自研的開發(fā)工具BST-DAL（Deep-learning Acceleration Library），它是一個基于PyTorch的加速庫，支持在多種預(yù)訓(xùn)練模型上使用，旨在簡化復(fù)雜任務(wù)的模型適配和優(yōu)化，可顯著提高模型在華山、武當系列SoC芯片上的運行速度，用戶只需修改幾行代碼，提供一些基本的超參數(shù)，就可實現(xiàn)在自己的原始訓(xùn)練環(huán)境中剪枝，降低整體開發(fā)成本。該庫支持模塊化設(shè)計和擴展性，通過統(tǒng)一API，用戶只需少量代碼即可輕松集成到訓(xùn)練環(huán)境中。

多樣優(yōu)化，輕松部署，運行效率提升

黑芝麻智能BST-DAL集成了多種優(yōu)化算法，包括剪枝、量化、訓(xùn)練、蒸餾和硬件匹配，支持主流模型結(jié)構(gòu)如CNN、Transformer等，涵蓋分類、檢測、語義分割等多種任務(wù)。在訓(xùn)練階段，BST-DAL可以自動尋找最佳模型配置，一鍵完成剪枝和量化，支持混合加速引擎和復(fù)雜模型拓撲，其核心功能包含：

黑芝麻智能山海開發(fā)工具鏈

剪枝（Pruning）: 集成先進的SOTA剪枝算法，能夠自動確定最優(yōu)剪枝策略，以滿足特定硬件需求，從而在保持模型精度的同時顯著減少計算和I/O開銷

量化（Quantization）: 當前車載領(lǐng)域深度學(xué)習(xí)模型復(fù)雜多變，在異構(gòu)硬件上量化繁瑣，部署過程中為了降低精度損失需投入大量精力。為了降低用戶量化部署開發(fā)成本，BST-DAL量化支持多引擎混合精度量化，用戶改動極少代碼即可在訓(xùn)練環(huán)境中適配QAT功能

訓(xùn)練（Training）：采用模塊化設(shè)計，與PyTorch生態(tài)無縫對接，簡單易用，保證量化和剪枝后模型精度

蒸餾+硬件匹配（Distillation+Fitting）: 結(jié)合蒸餾技術(shù)自動搜索最優(yōu)輕量化模型結(jié)構(gòu)，支持參數(shù)、layer剪枝和Transformer結(jié)構(gòu)輕量化

性能與精度兼得，開發(fā)效率優(yōu)化

黑芝麻智能BST-DAL深度學(xué)習(xí)加速庫工具，相比于眾多開源項目，擁有更快的收斂速度、更高的精度、更適應(yīng)芯片特性的加速算法、更簡便的API及更友好的用戶體驗。

以華山系列A1000芯片為例為例，使用BST-DAL深度學(xué)習(xí)加速庫處理主流模型ResNet50、Yolov5和LaneAF，可以在保證剪枝后模型精度的同時，減少超過20%的I/O數(shù)據(jù)流，提升模型性能。

同時，使用BST-DAL的混合精度量化功能可以極大保證模型量化后精度，使其基本與原始浮點一致。

黑芝麻智能BST-DAL加速庫還有如下功能的亮點；

集成多種SOTA優(yōu)化算法，在保證模型精度的同時提升模型性能，確保性能與精度兼得，使得模型在各種復(fù)雜任務(wù)和場景下都能表現(xiàn)出色。

DAL訓(xùn)練模型可實現(xiàn)最高可達10倍的性能提升，同時維持模型精度，為大模型訓(xùn)練和部署提供了更好的解決方案。

在PC端即可進行模型精度驗證，加速開發(fā)周期，開發(fā)者可以更快地進行模型迭代和調(diào)試，從而加快了產(chǎn)品上市速度和響應(yīng)市場需求的能力 。

自動化的模型配置搜索，簡化了優(yōu)化流程 ，降低了人工干預(yù)的需求，確保了模型的最佳性能和穩(wěn)定性。

基于靜態(tài)圖的QAT量化，只需少量代碼即可實現(xiàn)，降低用戶使用量化工具的學(xué)習(xí)成本，提高了模型在嵌入式和移動設(shè)備上的部署效率。

支持混合加速引擎，可一次性對多段模型進行優(yōu)化，更好地適應(yīng)復(fù)雜任務(wù)和多模態(tài)數(shù)據(jù)處理需求 。

支持復(fù)雜的模型拓撲結(jié)構(gòu)，特別是Transformer模型。 黑芝麻智能BST-DAL為深度學(xué)習(xí)研究者和開發(fā)者提供了一個全面、高效的解決方案，顯著降低了模型優(yōu)化和適配的復(fù)雜性，同時提高了開發(fā)效率和模型性能。

全面賦能客戶，助力部署落地一體化流程

作為中國本土智能汽車芯片的供應(yīng)商之一，黑芝麻智能深知軟硬協(xié)同的重要性，以“芯片+開發(fā)工具鏈”的配套模式支持客戶提升研發(fā)效率，降低綜合成本，加速產(chǎn)品量產(chǎn)。工具鏈及軟件是否完善是體現(xiàn)自動駕駛芯片易用性的重要指標。配合華山系列自動駕駛計算芯片，黑芝麻智能發(fā)布的山海開發(fā)工具鏈能夠提供全面的開發(fā)包及算法開發(fā)所需的可視化軟件工具，滿足模型量化、優(yōu)化、編譯、仿真、部署、調(diào)試等各個開發(fā)環(huán)節(jié)的需要，并納入深度學(xué)習(xí)參考模型庫轉(zhuǎn)換用例，大幅降低算法開發(fā)門檻，幫助客戶進行靈活的模型遷移、部署和整合。目前，山海開發(fā)工具鏈已支持的算子數(shù)量已超過140個。

黑芝麻智能與合作伙伴最快僅耗時5周即完成了包含感知算法部署在內(nèi)的所有上車適配工作的聯(lián)合開發(fā)，使用山海工具鏈可快速靈活適配第三方感知算法，配套技術(shù)開發(fā)團隊也有效提升了產(chǎn)品落地速度。得益于自主研發(fā)的IP核與通用計算加速的設(shè)計理念，山海工具鏈在逐步支持BEV和Transformer模型的部署和硬件加速，以支撐目前行業(yè)對無高精地圖、城市領(lǐng)航等功能的迫切需求。

審核編輯：劉清