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FPGA在自動駕駛實現的過程中扮演怎樣的角色?

2018-10-31
關鍵詞: 自動駕駛 FPGA SOC

  作為汽車從傳統功能車向智能車升級的一項過渡技術,ADAS隨著汽車電子的快速發展,以及相關安全標準和消費需求的不斷提升,近兩年開始在量產車上廣泛搭載,成為越來越多新車的“標配”。受攝像頭成本較低以及圖像處理技術日趨成熟等因素的助推,目前前端攝像頭系統和360°全景影像系統的市場標配率比較高。

  前端攝像頭等系統可提供以下功能:

  LKW = 車道保持提醒

  LKA = 車道保持輔助

  AEB = 自動緊急制動

  TSR = 交通標志識別

  全景視圖可提供以下功能:

  自動泊車輔助

  拖車角度檢測

  對象檢測

  賽靈思能提供種類豐富的產品,包括純 FPGA 產品和/或 SoC(ARM 核 + FPGA)產品。這些產品提供獨特的靈活性,能為前端攝像頭、全景攝像頭等提供解決方案。各代系統要求各不相同,創新正在持續推進。因此,芯片解決方案需要適應不斷變化的要求。FPGA 技術助力系統設計人員創建自己的硬件加速器或 AI 引擎,提高處理效率。在許多情況下,僅僅擁有高性能 CPU 是不夠的,還需要硬件加速器來分擔 CPU 的工作,減少實現功能所需的軟件。

  FPGA讓自動駕駛開發更具靈活性

  當前處于自動駕駛發展的“試錯”階段,算法的更新迭代周期非常短,這給FPGA更多的市場機會。以ADAS報警為例, ADAS 系統提醒是被動式的,但也有可能是主動式的。減少“誤報率”主要是要在系統級解決的問題。增加傳感器數量,提高傳感器融合,這都有助于確保誤報率的降低。賽靈思技術能為系統開發人員帶來以下優勢。

  DAPD = 數據匯總、預處理和分配,在眾多系統中傳感元素是不斷變化的。例如,成像器的分辨率在變,或者攝像頭和雷達數據需要融合。采用 FPGA 技術,不僅能適應于不同要求,還能創建適當的界面,滿足配置要求。

  OTA 芯片技術是另一大獨特功能。許多 ECU 具備無線 (OTA) 更新功能,因此,運行在 SoC 上的軟件可通過網絡部署進行升級。就賽靈思而言,我們能更新軟件,還能更新硬件配置。軟件更新通常受限于硬件配置,但對于我們來說,我們可以改變這兩種情況。這就意味著我們能為系統設計人員提供更高的靈活性。

  半導體產業面臨的挑戰往往與規模有關。隨著體量的增長,成本就會顯著下降。自動駕駛測試車輛通常為車隊運行模式,車隊車輛數量不同,通常為幾百臺。乘用車和卡車市場規模為每年約 1 億臺。從年化角度看,我們可以看到,相對于整體汽車市場而言,自動駕駛測試車輛車隊的規模非常小。此外,工程開發成本非常高,而且還要攤薄到極少的產品數量上,這就導致感知成本大幅提升。賽靈思技術能夠提供幫助,因為我們能避免對已有基礎技術的重復“再造”。

  賽靈思 SoC 器件正應用于激光雷達、4D 雷達、全景攝像頭和前端攝像頭等應用領域。您無需為每個系統都采用不同的 SoC,而只需使用賽靈思技術支持所有系統,這就能提高體量,從而降低價格。更重要的是,您還能針對多應用 ECU 重用軟件框架,從而降低工程設計開發成本。

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  我們已將最近的 MPSOC 認證到 ASIL C 級,以便為系統設計人員提供幫助。我們將繼續支持市場對功能安全性的需求。關鍵在于系統設計人員必須應對高難度挑戰,開發出支持“故障下工作模式”和“半故障半正常模式”的系統。也就是說,設計方案要具有足夠的穩健性,即便系統發生故障,也有足夠的冗余,能夠繼續發揮有限的功能,可以讓車輛進入安全的停放點,或者繼續以有限的功能運行。

  另一個關鍵點就是我們將會看到商業車隊實現方案的普及,這種車隊規模有限,隨后我們才能看到市場中普通消費者的廣泛認可。商業部署是測試床,有助于開發人員收集數據,提升功能,并建立消費者買家的信心。

  未來自動駕駛的創新方向

  無人駕駛汽車已經出現,而且也在以小型車隊的形式部署用于共享汽車和快遞行業。問題在于無人駕駛汽車的價格何時才能降到普通消費者能接受的水平。這很難預測,但應該會在 2025 年后才能實現。有關產品不得不從單純的外部傳感能力出發,不斷發展以提高車內傳感能力。圍繞自動駕駛的熱點,引發的一系列產業、技術、生態的變革和創新才剛剛開始,應創建新特性來滿足以下要求:

  提醒遺落物品,在共享汽車用例中,能夠識別墨鏡、手機、雨傘等物品,確保您下車時不會遺落在車上。

  優化安全氣囊部署:乘客乘車的座位和方向不再固定。攝像頭需要確定部署安全氣囊的最佳方式,以保護乘客安全。

  新用戶界面幫助乘客與車輛互動,告知車輛要去的目的地,以及如何使用娛樂系統。

  創新不僅能夠持續推進無人駕駛功能的發展,還會還改進無人駕駛汽車與乘客之間的互動。

  持續投資中國市場

  中國市場是汽車行業最大的市場之一,它也在推進汽車從燃油發動機向汽車電氣化的發展。電氣化和自動駕駛技術將成為兩大趨勢。賽靈思會繼續向中國市場投資,推進市場整合發展。其中一個例子就是我們收購了總部位于中國北京的提供 AI 技術的初創公司深鑒科技。


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