電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道(文/梁浩斌)汽車智能化是目前汽車創(chuàng)新的主要方向,包括智能駕駛和智能座艙等。常見的汽車電子電氣架構(gòu)中,智能駕駛和智能座艙的計(jì)算互相獨(dú)立,兩個(gè)部分的計(jì)算工作分別被集成在智駕域控制器和智能座艙域控制器中。隨著汽車電子電氣架構(gòu)的集成化趨勢(shì),“艙駕一體”芯片的概念逐漸興起,一些芯片廠商也開始推出相關(guān)的產(chǎn)品。
為什么需要艙駕一體芯片?
在汽車電子電氣架構(gòu)集成化的趨勢(shì)下,過去從每個(gè)電子部件都需要單獨(dú)ECU,到將整車分為幾個(gè)域,通過域控制器去管理多個(gè)電子部件,比如座艙域控制器、底盤域控制器、智能駕駛域控制器等,也有根據(jù)車輛的電子部件分布位置來區(qū)分的域控制器。
而在座艙和智駕系統(tǒng)上,傳統(tǒng)的電子電氣架構(gòu)中需要各自的處理器、內(nèi)存和接口等資源。不過隨著智能化的發(fā)展,對(duì)控制器集成度的要求提高,在2023年就有不少車企使用了域控融合的方案。
比如蔚來ET7中的中央計(jì)算平臺(tái)ADAM,就將負(fù)責(zé)智能座艙的高通8295和負(fù)責(zé)智能駕駛的四顆英偉達(dá)Orin X芯片集成到一個(gè)控制器上,即將座艙域和智駕域兩大控制器融合。與之類似的還有小鵬X-EEA、特斯拉HW4.0、集度JET、零跑四葉草架構(gòu)、東軟睿馳X-Box4.0等。
不過,目前還有一部分艙駕融合的方案,實(shí)際上是將原本座艙域控制和智駕域控的兩塊主板集成到一個(gè)控制器盒子內(nèi),包括處理器、內(nèi)存、I/O等資源實(shí)際上還是各自獨(dú)立,這也是所謂的One Box方案。當(dāng)然像一些頭部新勢(shì)力車企,比如上面舉例的產(chǎn)品都已經(jīng)將座艙和智駕的兩顆芯片集成到一塊主板上,部分硬件資源可以共用,這也被稱為One Board。
One Board方案本質(zhì)上也是需要兩顆芯片,而兩顆芯片上其實(shí)部分能力重復(fù)了,也就是說在一些應(yīng)用中,部分算力是被浪費(fèi)的。比如在處理電子后視鏡、360環(huán)視、或是座艙顯示屏的3D渲染等畫面時(shí),智駕芯片以及座艙芯片上的GPU均能完成這些任務(wù)。
那么艙駕一體芯片就可以將智駕和座艙的計(jì)算處理能力集成到一顆芯片上,比如在智駕系統(tǒng)中傳感器圖像,以及座艙內(nèi)的顯示屏3D渲染,這些應(yīng)用都可以同時(shí)共享這顆芯片的GPU,通過軟件策略來分配算力,無需再單獨(dú)為某個(gè)系統(tǒng)配備獨(dú)立GPU。
另外,當(dāng)座艙和駕駛系統(tǒng)分別使用獨(dú)立的芯片時(shí),它們之間的數(shù)據(jù)交換可能需要通過外部總線或網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行,這可能會(huì)引入通信延遲。艙駕一體芯片內(nèi)部的數(shù)據(jù)交換速度更快,可以顯著減少這種延遲,提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。
集成化的設(shè)計(jì)還可以減少整體的功耗。比如通過使用一顆艙駕一體芯片,可以避免了兩顆獨(dú)立芯片同時(shí)工作時(shí)的功耗疊加。同時(shí)集成化的設(shè)計(jì)也有助于優(yōu)化電源管理,進(jìn)一步降低功耗。
使用了艙駕一體芯片的方案后,能夠大幅簡(jiǎn)化汽車電氣電氣架構(gòu),減少控制器數(shù)量的同時(shí),也減少了接口和線束,降低系統(tǒng)整體成本。
目前的艙駕一體芯片產(chǎn)品
由于需要單顆芯片完成以往座艙和智駕兩大域控制器的功能,所以艙駕一體芯的一大特點(diǎn)自然是高算力。
比如早在2022年英偉達(dá)推出的DRIVE Thor車載計(jì)算平臺(tái),從設(shè)計(jì)上就旨在將多個(gè)功能集成到單一的SoC中,能夠提供高達(dá)2000 TOPS的AI算力以及2000 TFLOPS的浮點(diǎn)算力,將數(shù)字儀表盤、信息娛樂、自動(dòng)駕駛和泊車等功能整合到一個(gè)系統(tǒng)中,通過多計(jì)算域隔離,將自動(dòng)駕駛和車載信息娛樂等功能劃分為不同的任務(wù)區(qū)間,同時(shí)運(yùn)行,互不干擾。
高通在2023年1月推出驍龍Ride Flex SoC,定位對(duì)標(biāo)DRIVE Thor,同樣是支持多個(gè)操作系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行,可處理ADAS功能、數(shù)字儀表盤、信息娛樂系統(tǒng)、駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)和泊車輔助系統(tǒng),綜合算力最高可達(dá)2000TOPS。
國內(nèi)廠商也有艙駕一體芯片推出,黑芝麻近期推出的武當(dāng)C1200系列也是一款艙駕一體芯片產(chǎn)品,其中武當(dāng)C1296主要針對(duì)的是跨域融合方案,是行業(yè)首顆支持多域融合的芯片。該芯片內(nèi)置車規(guī)級(jí)高性能CPU、GPU、DSP和實(shí)時(shí)處理單元RT MCU等,并且精心設(shè)計(jì)了安全硬隔離MPU+Hypervisor相結(jié)合的跨域架構(gòu),可以全面支持智能座艙、智能駕駛、智能網(wǎng)關(guān)的跨域融合。
小結(jié):
在汽車電子電氣架構(gòu)的發(fā)展下,整車計(jì)算中央處理已經(jīng)成為未來趨勢(shì),而艙駕一體可以說是往整車集中計(jì)算的道路上邁進(jìn)了一大步,相信接下來將會(huì)有更多艙駕一體的產(chǎn)品推出市場(chǎng)。
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