汽車中的電子功能逐漸增多,同時(shí),它們也從從前的一塊塊電路板,發(fā)展到了現(xiàn)在的集成式SoC。汽車處理器的功能越來越強(qiáng)大,以至于現(xiàn)在的處理器上能夠同時(shí)運(yùn)行多個(gè)功能。在無人駕駛技術(shù)迫近的這樣一個(gè)時(shí)代下,汽車ADAS和信息娛樂又將朝哪些方向發(fā)展呢?
日前,在德州儀器2017 Jacinto與TDA汽車處理器方案展示會(huì)上,該公司中國區(qū)嵌入式產(chǎn)品系統(tǒng)與應(yīng)用總監(jiān)蔣宏向記者朋友介紹了汽車電子發(fā)展的最新動(dòng)向,其中談到了虛擬化、多核異構(gòu)和語義識(shí)別等多項(xiàng)技術(shù)。
圖1:中國區(qū)嵌入式產(chǎn)品系統(tǒng)與應(yīng)用總監(jiān)蔣宏。
在數(shù)字駕駛艙中,信息娛樂和ADAS的趨勢(shì)是相融合
蔣總介紹,TI汽車應(yīng)用處理器分兩種:Jacinto和TDA。其中Jacinto是TI影音娛樂系統(tǒng)芯片的產(chǎn)品代號(hào),其真正名字是DRA。TDA則是該公司面向ADAS的產(chǎn)品。
他指出,這是該公司幾年前對(duì)信息娛樂和ADAS的產(chǎn)品分類。但是現(xiàn)在在數(shù)字駕駛艙中,這兩類系統(tǒng)都是融合的。比如,現(xiàn)在也有廠商用Jacinto來做全景泊車。TI的InfoADAS(比如全景泊車、行車記錄儀),則是有很多的信息是提供給駕駛員的。
虛擬化技術(shù),使一個(gè)汽車處理器上能夠同時(shí)跑多種系統(tǒng)
現(xiàn)在的汽車處理器,能力已經(jīng)非常強(qiáng),甚至可以進(jìn)行虛擬化,使幾個(gè)系統(tǒng)(比如兩個(gè)Linux加一個(gè)Android)同時(shí)在其上運(yùn)行。
同時(shí)蔣總指出,數(shù)字駕駛艙需要過ISO26262、ASIL等認(rèn)證。如果只是純粹的影音娛樂系統(tǒng),則沒有什么考量,而如果是ADAS,則須非常嚴(yán)肅地對(duì)待?!癟DA當(dāng)中采用的是硬實(shí)時(shí)系統(tǒng),可以過ASIL認(rèn)證?!彼硎尽?/p>
“那么,信息娛樂、數(shù)字儀表盤和ADAS可以用一個(gè)Jacinto來完成嗎?”當(dāng)記者問到這個(gè)問題時(shí),他解釋說,虛擬化將一個(gè)物理芯片分成多個(gè)域。這些域之間可以靈活調(diào)配,共享硬件資源。如果是ADAS(比如前置攝像頭或雷達(dá)),就需要過ASIL認(rèn)證。如果是影音娛樂系統(tǒng),則不用過ASIL,可以用Android系統(tǒng)來做。而如果是數(shù)字駕駛艙,則可以將影音娛樂系統(tǒng)放在一個(gè)獨(dú)立的域上,將其與ADAS隔離開來(影音娛樂系統(tǒng)死機(jī),也不會(huì)影響ADAS的正常功能)。
“我們?cè)贑ortex-A15這一代以后支持超級(jí)指令,直接針對(duì)硬件,hypervisor變成了很薄的一層,可靠性已非常高?!彼忉尩溃骸耙郧笆荰ype 2,先跑一個(gè)Linux,Linux上跑一個(gè)虛擬機(jī),虛擬機(jī)上再跑其他的東西。下面的Linux會(huì)比較大,出錯(cuò)的幾率也就大,很難過ASIL認(rèn)證,成本也非常高。”
以前只是高端車會(huì)裝ADAS,那時(shí)候ADAS是用電路板來做,但現(xiàn)在是10萬塊錢以下的車也要裝,這樣在成本和架構(gòu)上就不允許用電路板來做。TI的TDA3這款芯片就同時(shí)支持行人、車道、車輛、交通牌和非機(jī)動(dòng)車等5種檢測(cè)功能。
以前的影音娛樂系統(tǒng),由于有價(jià)格差,前裝很少,后裝的很多,特別是在深圳做后裝的廠商很多。但是現(xiàn)在車廠越來越看重這一塊——前裝率在逐漸上升,后裝市場(chǎng)在萎縮。因此,不管是影音娛樂、儀表盤還是ADAS,它們都在非??斓卦鲩L。另外,在汽車當(dāng)中,大家也都在關(guān)注無人駕駛這個(gè)領(lǐng)域。
面向無人駕駛,下一代汽車處理器將增加CNN和深度學(xué)習(xí)等功能
另外,TI的芯片有個(gè)特點(diǎn)是多核異構(gòu)。我們的手機(jī)中四核、八核、大小核等等,它們都是ARM的核。但是TI的汽車芯片中,比如在Jacinto 6中,有雙核Cortex-A15、2組雙核Cortex-M4,另外還有GPU和TI自己的C66x DSP等內(nèi)核。這樣能夠使客戶最有效地布局。
同時(shí),蔣總透露:“下一代的Jacinto芯片——Jacinto 7,會(huì)采用硬件虛擬化,這將會(huì)更加的精彩。”Jacinto 7會(huì)面向無人駕駛應(yīng)用,增加卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和深度學(xué)習(xí)等功能,并集成了8個(gè)以太網(wǎng)和ISP等。
圖2:儀表盤和影音娛樂融合在一個(gè)屏上顯示。屏幕刷新率為72fps,指針移動(dòng)沒有拖泥帶水的感覺。
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圖3:前視和TDA的組合,同時(shí)提供測(cè)距功能。它包含2個(gè)DSP、4個(gè)EVE(嵌入式視覺引擎),1個(gè)A15和2個(gè)M4。從圖中的系統(tǒng)負(fù)荷可看出,A15幾乎未用,而ADAS主要運(yùn)行在DSP上。
圖4:語義識(shí)別,其中包含有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。與傳統(tǒng)的方框不同,它是像素級(jí)別的,可以識(shí)別行人、車輛、道路的邊界等等。這在無人駕駛當(dāng)中不可或缺。