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如何定義智能汽車高性能主芯片?

作者:時間:2019-05-23來源:汽車電子應用收藏
編者按:一場關于汽車向電動化、網聯化、智能化、共享化變革的改變正在發生,從原理來看,自動駕駛的技術路徑對海量數據的處理和學習能力都至關重要......

在大數據與人工智能邊緣計算相融合的科技驅動下,一場關于汽車向電動化、網聯化、智能化、共享化變革的改變正在發生,智能汽車將逐步走進人們的生活,就像當年手機等移動設備逐漸智能化一樣。

本文引用地址:http://www.begwkyjf.pw/article/201905/400787.htm

目前,汽車產業正經歷傳統機械結構向電子輔助駕駛乃至技術的嬗變,汽車向智能化發展首先會搭載先進的傳感器、控制器、執行器等裝置,逐步融合現代通信技術與網絡技術實現汽車與人、汽車、云端等的智能信息交換及共享,在具備復雜環境感知、智能決策、協同控制等功能后,最終實現“和遠程駕駛”。很多廠商都已經開啟不同階段的計劃,比如特斯拉、奧迪、寶馬、谷歌、長安、一汽、吉利、蔚來汽車、百度等等。

芯片的能力決定了汽車智能化的進程。近日,在2019人工智能及汽車電子芯片設計論壇上,上汽集團商用車技術中心智能網聯部總監田敏杰表示,汽車智能化趨勢下,所需要的主芯片要求集成度越來越高,計算能力越來越強,在功能不斷擴展的情況下,對于軟硬件的可靠性以及功能安全等級的要求也越來越高。

田敏杰闡述了車載芯片的發展歷程,過去車載芯片主要是以MCU為核心的ECU,現在DCU(域控制器)和MDC(多域控制器)等更強大的中心化架構逐漸替代了分布式架構,并且正在加強以GPU和CPU為核心的智能輔助駕駛芯片,他認為,未來智能汽車主芯片將向以ASIC為核心的自動駕駛芯片發展,這類芯片同時具備定制化與通用型的特點。

特斯拉的核心技術布局是芯片和軟件,可謂切中要害。根據特斯拉4月23日自動駕駛日披露的信息,歷時3年秘密研發,特斯拉已經完成車載的設計生產(由三星代工),SOC算力超過了應用于AP2.0的英偉達Drive PX2,并已經實現裝車。此前,自動駕駛芯片基本被英偉達和Mobileye(已被Intel收購)兩大巨頭壟斷,此次自研車載芯片是特斯拉近幾年來最重要的硬件創新,將使特斯拉成為唯一一家具有自動駕駛芯片研發設計能力的汽車制造商,進一步擴大在智能化和無人駕駛領域的領先優勢。

自從特斯拉 CEO馬斯克“自研芯片”的宣言,一度成為整個業界的頭條新聞,零跑汽車也想要跟上這家硅谷獨角獸的步伐節奏,其在今年1月3日北京水立方盛大舉行的新車上市發布會上,零跑汽車創始人兼中國安防行業領軍者大華股份董事長朱江明先生,在發布會現場放下豪言稱:“零跑不僅自主研發了三電中絕大部分核心技術,而且自主研發了處理速度是某國際一線供應商兩倍的智能汽車芯片。”

從原理來看,無論哪條自動駕駛技術路徑,對海量數據的處理和學習能力都至關重要,因此,汽車AI的實現需要底層軟件到硬件的全方位變革。

在過去的數年里,我們看到自動駕駛的等級每提高一級,AI算力差不多要提升一個數量級,如果要實現全自動駕駛,我們需要1000TOPS量級的算力,這已經達到人腦的算力。這樣的算力需要突破成本、功耗和性能的瓶頸,就必須將處理器構架的創新,與算法和工具鏈相結合,軟硬協同進行設計。

“開發時間提前、及開發周期的縮短,必須要有易用的開發工具來降低開發難度”,田敏杰認為,由于是與芯片的開發同步開發,這需要芯片公司能夠在早期提供虛擬仿真工具來同步開發軟件,其次,滿足功能安全和網絡安全需求,需要做好相應的測試和驗證,田敏杰表示利用相應的虛擬的HIL/SIL/MIL,會進一步降低開發難度和周期。

在今年的上海車展期間,地平線創始人兼CEO余凱首次對外明確了地平線的戰略選擇——AI on Horizon,做AI時代最底層的賦能者。具體來看,是聚焦在邊緣+工具鏈組成的基礎技術平臺的搭建和打磨,賦能產業合作伙伴,向行業提供“超高性價比的AI芯片、極致功耗效率、開放的工具鏈、豐富的算法模型樣例和全面的賦能服務”。

汽車智能化發展的加速期,少不了政策層面的產業支持,目前絕大多數國家對于智能汽車的發展給出了強大的支持力度。

我國正由工信部、中國汽車工程學會牽頭籌建國家智能網聯創新中心,智能化汽車產業發展已經上升到國家層面。“在人工智能、物聯網等技術快速發展并加速向各領域滲透的當下,發展智能網聯汽車已成共識。預計至2020年,我國智能網聯汽車的市場規模可達到1000億元以上。” 工信部部長苗圩指出,我國高度重視智能網聯汽車的發展,將其作為解決交通安全、道路擁堵、能源消耗、環境污染等問題的重要手段,帶動汽車產業技術變革和加速升級。

國家發改委也在加大力度推進智能化汽車發展。發改委批準建設包括新能源汽車關鍵零部件、智能網聯、動力電池回收利用等行業9大研究中心,著力解決產業發展中的關鍵技術與裝備等瓶頸問題。

近日,韓國科學和信息通信技術部也表示,政府將在未來三年投資143億韓元(1220萬美元),研發自動駕駛汽車人工智能(AI)驅動半導體。該部門將把這筆錢投資給無晶圓廠或芯片設計公司以及汽車零部件制造商,開發用于自動駕駛汽車的人工智能芯片。信息通信技術政策副部長Jang Seok-young表示,“由于人工智能芯片行業沒有占主導地位的技術,也沒有絕對的領導者,它仍處于早期階段。通過政府與業界的合作,我相信我們夠在全球市場上推出具有競爭力的產品。Jang補充道,“政府將推進一項商業合作計劃,幫助企業盈利。該計劃可以將該行業與5G服務行業連接起來。”

一輛汽車需要大約100個半導體器件,但ADAS 4級或以上的汽車將使用大約2000個半導體器件,芯片公司與汽車OEM間的深度合作,是定義出真正的智能汽車芯片的有效途徑。



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