高性能+高可靠 打造全场景智能座舱_看点
贾建龙 | 芯驰科技资深产品总监
汽车E/E架构从分布式架构持续向中央计算演进,芯驰的产品和技术也沿着这种演进趋势,不断更新迭代。
(资料图片仅供参考)
芯驰科技资深产品总监贾建龙表示,当前,国内智能座舱发展水平进入世界领先水平,但也面临着变革挑战。软件定义汽车的复杂度呈几何级提升。这对上游的芯片厂商来讲,意味着芯片要满足多系统、高性能、功能安全和数据安全等需要。
基于以上挑战,芯驰重磅升级了全场景座舱处理器X9SP,能满足液晶仪表、中控导航、副驾娱乐、HUD和智能后视镜等多个高清屏幕的显示,以及360环视、辅助泊车、DMS、语音识别、手势识别、游戏互动、高清电影等丰富的应用场景,覆盖市面上的主流车型。此外,贾建龙还介绍了芯驰科技舱泊一体方案和第二代中央计算架构SCCA2.0。
以下为演讲内容整理:
汽车E/E架构的集中化演变,从分布式架构到域控制器架构,正在向中央计算平台架构演进。在向中央计算平台演进的过程中,有一些跨域融合的中间态产品,已经在行业中有所显现,包括舱驾融合,很多公司也已经在开发和规划相应产品,都在为跨域融合奠定基础。
智能座舱发展前景辽阔
现阶段,国内智能座舱发展水平较高,可以看到整个座舱配置率已经达到60%以上,所有价格的车型都或多或少的配备了智能座舱。同时,大屏高分辨率的中控屏在中国的市场的渗透率也是高于国外市场。座舱中的功能配置,包括中控屏、HUD、副驾屏、氛围灯、OTA智能网联等等,也都有相当高的数据,对于整个行业来讲,一方面中国的智能座舱水平在世界上都是领先的,另一方面会导致上游芯片厂商非常卷,但是能促使芯片水平更加快速的发展进步。
未来智能座舱将向着第三空间发展,汽车空间会有更多丰富的功能,包括座舱相关功能、监控相关功能、智驾相关功能都会有所体现。
图源:嘉宾演讲材料
未来智能座舱的发展也对芯片算力和模块算力提出了更高的要求。基于此,智能座舱正面临着诸多挑战,首先是多用户,如何满足多用户在座舱当中的体验,独立进行座舱交互;其次是响应快,如何在丰富的交互方式下更为迅速和精准地进行响应;再次是可靠性,如何保证系统软硬件设计结合下的可靠性;最后是安全性,如何保证座舱系统本地用户数据的数据安全,都是亟待解决的问题。
软件定义汽车从提出到现在,也已经讨论了两三年的时间,这期间,汽车软件快速增长,特别是安卓系统跟上来以后,很多移动端的应用快速转移到了汽车端,为汽车端提供手机用户体验。现阶段,应用程序是传统汽车的50-100倍,这种增长也同样体现在算力上,单颗芯片上的操作系统是以前的3-5倍。从芯片技术发展来看,未来芯片要满足多系统要求,在单一芯片上运行多个系统,并且保证每个系统的完整性和独立性;满足高性能要求,多个系统的支持需要更高的性能,才能保证对所有操作进行快速响应;满足功能安全要求,在高性能SoC系统中保持汽车的功能安全;满足数据安全要求,在数据采集数量增多的情况下,保证用户隐私和信息数据安全的同时,提供更具安全要求的服务。
这就需要智能系统在软硬件设计上解决更多的挑战,首先是要有足够的CPU/GPU性能和算力,采用多核异构的架构,应用跨界不产生中间层消耗;做到真正的硬隔离和硬件虚拟化支持,降低开发难度,充分利用硬件上的算力效率;有专为座舱系统设计的DPU,利用高像素填充率,处理合并、混合、叠加图层,给客户带来更好的体验;建立真正独立的安全岛MCU子系统,有独立电源、时钟、PLL和外设,同时满足低功耗需求,包括网联管理诉求,才能实现SOC单芯片保证功能安全,以及座舱与车身间的交互。
满足全场景座舱交互
座舱的算力要求越来越高,芯驰在坚持车规的基础上,快速提升算力,基本可以做到每年迭代。芯驰新一代产品在CPU、GPU、NPU上都有很大提升,将在今年进入量产。
芯驰基于座舱的全场景座舱解决方案X9SP,集成了前舱主流的座舱、中控、仪表、副驾、大屏、HUD等等主要功能,支持环视,基于AI提供DMS、OMS等等功能集成,可以覆盖到10-20万主流车型。
座舱除了不断在向多屏演进之外,也在进行跨域演进。基于X9系列车规处理器,芯驰也提供舱泊一体的整体系统配置,可以集成12个超声波雷达,把APA算法集成在AI引擎上,甚至可以支持APA、RPA远程遥控泊车,在高阶部分也可以进行记忆泊车功能,将座舱与泊车进行融合演进。舱泊一体的方案在座舱中的环视配置率是非常高的,从这方面入手,用很小的成本增加超声波,通过软件就可以实现舱泊一体。芯驰和客户就舱泊一体方案已经完成交付,正在同步开发当中。
芯驰除了提供座舱之外,也提供ADAS平台,还有区域网关、车载HPC。芯驰在智能座舱、智能驾驶、智能网关和智能车控四大核心域控不断升级的基础上,和汽车行业一起展开跨域融合的探索,全面拥抱中央计算。
在今年4月举行的上海车展上,芯驰发布了第二代中央计算架构SCCA2.0,分为几个主要部分,第一是高性能中央计算单元: 采用高性能X9、V9处理器作为开放式计算核心,并集成G9和E3用于高可靠运算,CPU总算力达到300KDMIPS,作为未来汽车的大脑,实现智能座舱、自动驾驶、整车的车身控制,并提供高速网络交互和存储共享服务等功能,未来芯驰将持续升级,把上述功能逐步集成到一颗芯片上;第二是l采用G9处理器和E3 MCU构成的高性能智能车控单元(Vehicle HPC)作为底盘域+动力域的集成控制器,实现底盘和动力的融合和智能操控;最后就是前后左右四个域l以高性能高可靠的E3多核MCU为核心,实现在车内四个物理区域内的数据交互和各项控制功能。SCCA2.0具有高性能、高可靠、高灵活的特点。
图源:嘉宾演讲材料
作为芯片公司,仅仅提供芯片给客户是远远不够的,与超过200家生态合作伙伴构建了完善的汽车生态圈,包括底层的基础软件、操作系统,各种工具链、中间件以及上层的应用、算法和解决方案等。
做车规芯片还需要保障功能安全和数据信息安全,比如让座舱交互更加安全可靠。在功能安全模块整个领域的设计上,做相应的失效保护、在线诊断、冗余设计、状态该监控和故障注入配置;在信息和数据安全方面,随着软件越来越丰富,数据量越来越高,越来越多客户提出了针对数据安全的需求,包括安全启动、数据加密、数字签名、用户认证、访问控制等等。
芯驰主要的定位是做车规芯片,与消费芯片相比,在研发设计、生产制造和封装测试上都具有差异。
图源:嘉宾演讲材料
芯驰严格做了相关功能安全、信息安全认证。芯驰成立的第一时间,就完成ISO26262 ASIL D级功能安全等级的车规流程认证。随后,获得了AEC-Q100可靠性认证、ISO26262功能安全产品认证以及国密认证,成为国内首个”四证合一“的车规芯片企业。
(以上内容来自芯驰科技资深产品总监贾建龙2023年5月18-19日在吉利2023智能汽车技术论坛—智能座舱论坛发表的《高性能+高可靠 打造全场景智能座舱》主题演讲。)
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