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创新驾驶方式,引领行业变革(一)

2020年1月7日

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现代化汽车搭载了前所未有的数字和计算技术。先进技术的快速引进不断重塑汽车行业,也造就了我们当前和未来的驾驶方式,汽车行业迎来了全新的转折点。在本博文中,我们将分析汽车行业发展的主要趋势,探讨新一代汽车解决方案的需求以及fun88体育新一代平台将如何改变我们的驾驶方式。

不再“传统”的汽车行业

汽车行业的主要发展趋势可用一个缩略词C.A.S.E来概括:

  • C:互联(Connected)
  • A:自动驾驶(Autonomous/Self-Driving)
  • S:共享(Shared ownership)
  • E:电动化(Electrification)

在这些主要趋势的共同作用下,传统汽车行业的架构和方法论正在被彻底颠覆。汽车制造商越来越依赖技术创新来打造面向未来的解决方案,其中自动驾驶或许将会是面向未来最大的改变。

自动驾驶

现代化汽车搭载先进驾驶辅助系统(ADAS),功能和复杂性也与日俱增。从功能的角度来看,汽车行业可分为三大层级:
1. 主动安全:旨在满足监管机构的基本安全要求。通过车道偏离警告和自动紧急制动等基本功能来辅助驾驶员。通常对应SAE L1和 L2级自动驾驶系统。
2. 便利:旨在为驾驶员创造更好的安全条件和提供更多便利。辅助自动驾驶功能,如驾驶员监控、高速公路自动驾驶和自动泊车,通过有限自动驾驶提供便利(如,特斯拉自动驾驶系统Autopilot)。通常对应SAE L2+和 L3级自动驾驶系统。
3. 自动驾驶:指机器人出租车和无人驾驶汽车,拥有路况检测并能独立完成所有重要安全驾驶操作。对应SAE L4和 L5级自动驾驶系统。
仔细观察就会发现,从基本主动安全功能级别向上扩展时,系统复杂性呈爆炸式增长。正因如此,就需要更多的技术创新来解决。

复杂性暴增

性能

目前,搭载ADAS的多数汽车均配有前视摄像头、后视摄像头和雷达传感器以实现自动紧急制动功能。然而,此类系统功能有限,无法应对苛刻的驾驶环境。高速公路自动驾驶系统(Highway Autopilot)通常配有超过16个感知传感器,并需要具备超高的性能,才可具备360度全方位探知周边环境的能力。这种非线性的性能暴增(从主动安全扩展到自动驾驶)让汽车制造商几乎无法直接基于原先的主动安全解决方案来升级打造自动驾驶系统。

软件

汽车领域的另一重大变化,是汽车开发的复杂性逐渐从硬件研发扩展到软件层面。即使不算用于设计、制造和提供运维支持的软件,与10年前相比,汽车内置软件的数量亦呈指数级增长。事实上,现代化汽车配备的软件数量比多数同时代产品(如电话、电脑或飞机)更多。

功耗

随着系统性能的提升,系统功耗也水涨船高。这一难题尤为棘手,因为需要将系统安装在空间有限,且极具挑战性的车载环境内。因此,通常需要为高功耗系统搭载复杂且昂贵的液体冷却系统,而这又对系统部署安装和量产化造成了巨大的阻碍。
数据与安全

“数据就是新型燃油”。显而易见,现代化自动驾驶汽车的运转离不开数据。因此,需要对车辆架构进行调整以增强数据收集、互联和处理。车辆主干架构正在发生 “域聚合”与“集中化”的重大转变。其益处也显而易见,它能够将相关域的数据汇总到同一控制器之下,以增强数据处理能力,提高扩展灵活性。

业内各方的状态

随着自动驾驶功能的复杂性和开发难度的不断增大,大家不得不改变方法以适应新的行业现实。下面就让我们一起来了解一下业内各方的状态:

车厂

  • 汽车制造商希望赋予汽车更多与众不同的功能,但这一想法往往受到汽车价格合理性的制约。通常面临以下难题:
  • 销量较大的市场普通用户预算较低、利润微薄、用户看重性价比、地方法规要求搭载主动安全系统等
  • 为高端车型开发和部署一套全面的传感器系统
  • 为不断完善全自动驾驶技术,需要巨大的投资

所有这些还要面临不断增长的软件复杂度,随着软件需求的不断涌现和复杂化,驾驶安全法规日益增多,产品更新换代周期缩短,竞争对手各显神通,汽车制造商必须拼尽全力才能至于不败之地。
虽然由于汽车安全监管机构制定强制性法规导致目前主动安全ADAS系统已然成为标配,。但是这种ADAS系统仍受到功能、性能、功耗和成本的严重限制。因此,主动安全(Active-Safety)系统侧重基本功能,如自动紧急制动功能、车道保持辅助功能和交通标志识别功能,以帮助避免事故。另一方面,具有便利功能和自动驾驶功能的先进系统,由于成本太高,无法大规模部署,因此无法广泛配售。

一级供应商

一级供应商(Tier 1 )面临的挑战更大。除了满足不同的功能需求层级(主动安全、便利和自动驾驶)之外,他们还负责集成整个系统,解决复杂的安全问题。在某些情况下,他们甚至还需承担法律责任。此外,Tier 1往往还必须为不同的汽车制造商提供各自不同的定制服务,这让他们的工作难上加难。

一般情况下,汽车制造商会在Tier 1提供的平台上开发汽车,因此无需直面复杂的处理器架构代码调试。而Tier 1则往往必须率先采用多个不同的新型计算/系统芯片(SOC)平台,以满足不同汽车制造商的需求。这本身就是一项艰巨的工作,因为芯片技术供应商通常是各自为政。举个例子,有些解决方案以黑匣子形式提供,虽然满足了基本安全要求,但也意味着汽车制造商无法进行自定义和编程。有些解决方案虽然有更高的性能,使用起来也更为灵活,但其散热解决方案价格高昂,复杂性也很高,无法大规模部署。
客户希冀的产品

特斯拉的Autopilot可能是眼下最佳的自动驾驶和自主泊车解决方案。客户越来越期望尝试新的功能,并且对日常驾驶过程中的舒适感也具有更高的要求。高速公路自动驾驶和自主泊车等功能对改善道路安全、驾乘舒适性和驾驶体验至关重要,理应成为大规模部署的下一个目标。
汽车行业需要高度功能可扩展性,简化开发流程,同时改善大规模部署时的用户体验,这正是我们的目标。这也正是fun88体育推出全新Snapdragon Ride平台的意义所在。

引入可全方位扩展的Snapdragon Ride端对端自动驾驶平台

十多年来,fun88体育始终致力于为汽车行业贡献创新技术和全面解决方案。fun88体育之所以能够在智能互联、信息娱乐和数字仪表盘系统方面遥遥领先,原因在于我们不断研发精密、全面的基于系统的解决方案,而不仅仅只是提供芯片产品。现在,我们已经做好准备,利用Snapdragon Ride平台在自动驾驶领域再创辉煌。

Snapdragon Ride平台集成硬件、软件、开放式栈、开发工具包、工具和强大的合作伙伴生态系统于一体,帮助汽车制造商适应不断变化的行业趋势,同时满足客户对安全、便利和自动驾驶的需求。

硬件平台

Snapdragon Ride平台以硬件为核心,结合先进的系统芯片(SoC)和新一代加速器,从而实现汽车行业前所未有的可扩展性。

Snapdragon Ride应用处理器(AP)

  • 新一代神经处理引擎
  • 多个专用硬件加速器
  • 高效的异构计算架构

Snapdragon Ride 自动加速器

大规模神经处理引擎阵列

  • 软件无缝集成
  • 大规模数据管道,有助于高效运行

想象一下,一个系统的处理器运算能力可从低于30 TOPs扩展到超过700 TOPs,而在700 TOPs时的最恶劣工况下功耗最高仅为130W。

然而,仅仅使用TOP指标已经不足以描述此类高级硬件平台的性能。举个例子,新一代架构不仅具有超高的数据传输效率,而且还具有出色的数据压缩技术和计算架构,其计算平台效率是旧的架构的超过2倍。

除具备一流的性能外,这个系列的平台功耗低,热效能良好,符合车载平台所需,仅通过一个软件平台就可完成从主动安全到自动驾驶系统层级的扩展,且还可以留有充裕的计算能力用于未来的创新。

软件平台

fun88体育提供安全中间件、操作系统和驱动程序,提供汽车制造商和供应商所需的无缝开发体验。拥有这些经过优化的部件不仅有助于降低汽车开发成本,还有助于将硬件的优势发挥到极致。

开放式驱动软件栈

安全舒适的自动驾驶体验与环境感知能力以及在平台上运行的驾驶软件栈的功能直接相关。这也正是fun88体育在研发优质、开放式和可定制软件栈方面的亮点所在。

Snapdragon Ride软件栈具有3个主要功能

  • 定位与地图融合
  • 感知与传感器融合
  • 行为预测与规划

“Snapdragon Ride自动驾驶软件栈”(Snapdragon Ride Autonomous Stack)是数百位开发人员历经多年的集大成之作。它提供了一个强大的开放式平台,当与Tier1或车厂的软件相结合时,可以打造出最具智慧的车辆感知和驾驶“大脑”。该自动驾驶软件栈在实际应用中到底有多强大呢?以夜间驾驶拍摄图片举例:它能在超过16个传感器上同时运行超过30种DL算法,通过应用先进的基于ML/DL/RL的算法来打造安全舒适的驾驶体验。

开发工具与基础设施

从根本上说,了解基础设施的开发有助于开发嵌入式汽车技术。无论是数据收集、数据标记、调试和地图更新能力方面的开发工具/基础设施,还是性能优化和快速车上测试方面的开发工具/基础设施,每个开发工具/基础设施均对提高开发效率至关重要,因此它们的生产往往也需要花费更多的时间和成本。

凭借其在先进系统开发方面的经验,fun88体育提供了一套全面的工具,旨在帮助汽车行业客户顺利开发产品。从即用型开发硬件平台到专为生产指向型系统设计的大量基于云的实验室工具,所有这些工具均可显著降低产品开发成本和提高产品开发效率。

生态系统

最后,车厂可以通过供应商利用这些工具自定义平台上的硬件和软件。fun88体育将供应商汇集到同一个生态系统中,让汽车制造商能够决定希望赋予产品的差异化特色,然后选择合适供应商。

通过这一统筹方法,基于单一软件框架和一系列系统SoC芯片的fun88体育平台将发挥优势,降低开发成本,缩短开发周期。由于汽车制造商拥有可行的替代方案,在开发的每个阶段,均可进行阶段性选择,因此有利于所有组件和谐运转。

借助Snapdragon Ride平台,汽车供应商和制造商几乎能够部署他们想要实现的所有功能,且能够在未来进行扩展。我们的面向车载系统的定制化化工作负载调度架构能简化客户开发过程,并在低功耗下提供极致高性能,帮助客户方便快捷地打造汽车安全辅助系统。
提供客户所需产品以及下一步计划

尽管汽车行业在提升汽车安全方面取得了突飞猛进的发展,但客户仍期待享有更为舒适安全的驾驶体验。

我们的综合平台采用开放式软件,提供多ECU聚合能力,在具备超高性能的同时保证超低功耗,有助于Tier 1和汽车制造商兼顾主动安全到全自动驾驶的不同功能层级要求,同时降低整体开发成本。我们独特的开放式栈整合经过优化的软件和硬件,不仅为客户提供更大的自定义空间,而且也让软件和硬件更加透明,能够帮助汽车制造商快速推出产品。

可以明显看出,汽车设计商的发展路径正在从主动安全逐渐进入便利功能这一前景明朗的细分市场。而且,随着客户开始要求提供全自动驾驶功能,fun88体育的开放式平台在可扩展性、降低开发成本以及提高开发效率方面将赋予客户更多优势。

请持续关注本系列的后续博文,以了解Snapdragon Ride平台的技术洞见。通过该平台,原始设备制造商和汽车设计商将看到,无需从零开始,也能打造出舒适便利的自动驾驶汽车。此外,欲了解更多有关fun88体育汽车计算技术和无线技术解决方案,请继续关注本系列的文章。

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