一個(gè)平臺就能應對數字駕駛艙差異化需求,這是如何做到的?
提到汽車(chē)這一疾馳的“金礦”,必然離不開(kāi)智能化、網(wǎng)聯(lián)化的加持,這兩大風(fēng)口帶動(dòng)的是以信息娛樂(lè )系統、數字儀表、ADAS為代表的智能數字駕駛艙的興起。而這既需要融合多屏互動(dòng)以及先進(jìn)的人機交互、ADAS功能,又還要考量成本優(yōu)化、軟件重用或上市加速,需要一個(gè)大一統的“平臺”來(lái)堪當重任,那么問(wèn)題來(lái)了,到底什么樣的平臺方案能“以一當十”,從而不僅能夠帶來(lái)差異化,還能幫助客戶(hù)專(zhuān)注于重用、提供可擴展性、權衡上市時(shí)間和全面經(jīng)濟效益等更為重要的挑戰。
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/201810/393189.htm漸趨于數字駕駛艙集成
要解答這一問(wèn)題,必然要了解市場(chǎng)的需求所在。
對于一直強調娛樂(lè )性的汽車(chē)信息娛樂(lè )系統,德州儀器半導體事業(yè)部應用處理器技術(shù)應用經(jīng)理丁丁就認為,這一市場(chǎng)已漸趨于數字駕駛艙集成,旨在帶來(lái)更加智能化和安全化的交互體驗。
而在數字儀表層面,“可以看到,如今傳統的機械模擬儀表正過(guò)渡到12.3寸1920×720的數字儀表,這是一大行業(yè)趨勢?!?丁丁表示。而這一判斷基于這樣的一組數字:從2015年開(kāi)始,整個(gè)行業(yè)對數字儀表需求逐步強烈,中國采用TI汽車(chē)處理器的數字儀表在2017年開(kāi)始量產(chǎn),裝配率提升的速度非常之快,整個(gè)12.3寸數字儀表行業(yè)進(jìn)展速度快速。此外,數字儀表還要求達到ISO26262 ASIL- B等級的安全標準,這對芯片、軟件架構都提出了相應的可靠性要求。
而ADAS產(chǎn)品作為無(wú)人駕駛的“前哨”,業(yè)已有十多年的發(fā)展與投入,但業(yè)界的新考驗在于如何過(guò)渡到自動(dòng)駕駛Level3+的水平。
需要注意的是,信息娛樂(lè )系統、數字儀表和ADAS的應用會(huì )涉及到廣義上的人工智能(AI),包括深度學(xué)習、模式識別、雷達處理等。因而,上述種種對平臺解決方案的要求自然也“水漲船高”。
適應數字儀表需求的“絕技”
在這一領(lǐng)域積數十年之功力的TI,延續以往“Jacinto 6 TM” 系列片上系統(SoC)的優(yōu)勢,重磅推出了兩大家族DRAx和TDAx。
DRAx旨在提供功能豐富的車(chē)載信息娛樂(lè )系統、儀表組和遠程信息處理功能,配備的ARM Cortex-A15內核、DSP、圖像處理加速器等和強大的支持Linux、QNX以及安卓等高級操作系統能力。
既然是有備而來(lái),自然有“絕技在身”。TI的DRAx提供了一系列經(jīng)優(yōu)化的性能和特性,總體優(yōu)勢對于丁丁來(lái)說(shuō)如數家珍。
一是高性能,在高圖形需求的儀表應用上,刷新率達60FPS,甚至可高達110FPS。二是TI芯片獨特架構可以支持安全性、可靠性方面的需求,多核上都有獨立的系統運行,核之間互相可起到備份及校驗的作用,此外還提供對可靠性要求最高的區域的保護,例如telltale。因TI芯片架構可確保更可靠高實(shí)時(shí)的硬件單元來(lái)刷新及繪制速度信息、檔位信息等,這是傳統的通用處理器所不能及的。三是良好的擴展性。從經(jīng)濟型到高端型, TI J6家族同一套軟件、硬件體系可支持從現在起到未來(lái)3-5年內車(chē)廠(chǎng)對于數字儀表應用的需求。
而TI并不止于此,丁丁表示,TI看到數字儀表的客戶(hù)群體日趨多樣化,在這一趨勢下,TI針對應用將硬軟件做到更適用、更易用。從而使得TI這一高完整度解決方案,在軟硬件層面都做到了易于用戶(hù)快速開(kāi)發(fā),從入門(mén)級到資深的客戶(hù)都可輕松“玩轉”。
ADAS的“三重”選擇
隨著(zhù)ADAS不斷從小眾走向大眾,從幾個(gè)獨立功能走向集成,全景環(huán)視亦被越來(lái)越多地應用。亞洲汽車(chē)市場(chǎng)的全景發(fā)展十分突出,中國市場(chǎng)尤為如此。
而TI從中亦看到了幾大關(guān)鍵趨勢,丁丁解讀說(shuō),一是視覺(jué)質(zhì)量正逐步提高。更先進(jìn)的系統可實(shí)現更高分辨率的視圖的無(wú)縫地拼接,讓鳥(niǎo)瞰視圖更加真實(shí)和精確。二是視頻降噪,需要運用高級視頻降噪算法降低畫(huà)質(zhì)干擾并改善環(huán)視視圖的質(zhì)量。三是改善位于汽車(chē)附近物體的失真。目前的環(huán)視系統在渲染此類(lèi)物體時(shí)還會(huì )對其進(jìn)行拉伸或產(chǎn)生偽像,而更高級的算法在今后將減少此類(lèi)失真,并使輸出視頻看上去更加真實(shí)。四是在環(huán)視中添加了智能算法,以檢測某些特定的事件并在緊急情況下向駕駛員發(fā)出警報。
與趨勢相呼應的是,Jacinto系列汽車(chē)處理器另一大家族TDAx立足ADAS應用,以長(cháng)時(shí)間的家族歷史來(lái)“過(guò)關(guān)斬將”,提供全功能的圖形、成像、視頻和視覺(jué)加速處理能力,包含TDA2和TDA3兩大子家族。
TDAx家族針對中國ADAS全景市場(chǎng)主要分成三大類(lèi)。丁丁介紹說(shuō),第一類(lèi)是高端系列TDA 2Plus,加入很多識別類(lèi)的功能比如結合圖像識別技術(shù)實(shí)現的APA自動(dòng)停車(chē)等,提供大量的圖像分析庫以及深度學(xué)習的開(kāi)發(fā)包。除了200萬(wàn)環(huán)視以外,還融合了超聲功能。應用TI的DSP技術(shù)可動(dòng)態(tài)識別障礙物距離,并實(shí)時(shí)生成最適合的模型,大大改變了有障礙物時(shí)不同距離呈現結果會(huì )被拉大或縮小這一困境。;第二類(lèi)是高性?xún)r(jià)比版本TDA2E。針對中國汽車(chē)行業(yè)對行車(chē)記錄日益增長(cháng)的需求,TI中國團隊對TDA2E芯片進(jìn)一步提升性?xún)r(jià)比,增添了即四路高清行車(chē)記錄功能,助力用戶(hù)構建新形態(tài)的全景方案。在方案中所有圖像尺寸不進(jìn)行任何裁剪、不降低幀率,可在原始四路魚(yú)眼攝像頭基礎上同時(shí)記錄和支持3D全景環(huán)視。第三類(lèi)是TDA3超低成本高清環(huán)視方案,應用TI獨特的硬件單元實(shí)現環(huán)視效果,并且針對中國市場(chǎng)推出完整的軟硬件產(chǎn)品化方案,可幫助客戶(hù)快速實(shí)車(chē)安裝。
要知道,在過(guò)去4-5年內,TI在中國投入了大量的本土支持,根據客戶(hù)需求領(lǐng)先涉足到了全景領(lǐng)域,在標清時(shí)代使用CVBS、模擬攝像頭技術(shù)時(shí),TI已有服務(wù)于中國全景用戶(hù)的解決方案。而從標清切到高清市場(chǎng)時(shí),TI憑借累積的全景用戶(hù)基礎,依然在市場(chǎng)上占據領(lǐng)先位置。
平臺的“成熟和進(jìn)化”
而TI的Jacinto 6平臺之所以能在數字駕駛艙“通行”,不僅在于非常完整和完善的汽車(chē)處理器解決方案,還在于其達到了可以快速量產(chǎn)的完整度和成熟度,而這亦緣于其自身不斷的進(jìn)化。
平臺最大的特點(diǎn)就是多核異構,可將不同的任務(wù)分配到單芯片中最適合某些特定任務(wù)的核上。丁丁表示,通過(guò)多核異構可實(shí)現不同結構的車(chē)機解決方案,支持1920×720 3D數字儀表,并支持1920×1080全高清尺寸的信息娛樂(lè )系統。數字儀表和采用安卓的信息娛樂(lè )系統應用不同的操作系統,TI通過(guò)使用硬件虛擬化技術(shù),可使它們在操作系統層面隔離,互不干擾和影響,達到安全可靠的保證。顯然,對于傳統定制的ASIC,TI的SoC在開(kāi)放性和靈活性上擁有顯著(zhù)優(yōu)勢。
而且,TI汽車(chē)處理器不僅支持虛擬化技術(shù)的系統集成,同時(shí)針對中國市場(chǎng)一些車(chē)廠(chǎng)的低成本系統集成的需求,在不使用虛擬化技術(shù)的前提下亦可提供儀表和車(chē)機等多屏系統集成的方案。丁丁介紹,兩者區別在于,TI采用MPU來(lái)實(shí)現Android O標準界面,并在芯片內部隔離了硬件單元,相當于在傳統ARM和GPU核上支持人機交互的安卓,在DSP和Cortex-M4等核上實(shí)現儀表功能?!耙驗槭嵌喙δ芗?,用戶(hù)最擔心的是硬件之間互相干擾,比如安卓卡住了,如何才能不影響儀表和視頻的應用,在這方面TI通過(guò)其獨特的硬件結構,形成了獨到有效的解決方案?!倍《娬{。
功耗可謂另一大優(yōu)勢。因TI把不同的工作分配到了最適合的核或者最經(jīng)濟型的核上,并不全部依靠ARM或者GPU。并且TI芯片內有ISP、DSP、圖形加速器等,這些都是非常低功耗的IP。因而TI芯片整體功耗表現優(yōu)異,包括信息娛樂(lè )和數字儀表等可不需使用風(fēng)扇,僅外殼導熱即可。
在業(yè)界關(guān)注的成本層面,亦非常具備競爭力。丁丁提到,此款SoC由于采用一些TI獨特的硬件加速器,實(shí)現3D功能,因而不需要GPU;同時(shí),芯片內部集成了TI的ISP,對于攝像頭來(lái)說(shuō)可大大節省原來(lái)獨立的ISP成本,因而不僅尺寸更小,整個(gè)系統BOM包括PCB等都會(huì )有較大節省。
而一個(gè)平臺的完整度和成熟度離不開(kāi)軟件的“加持”,這方面TI也做足了“功課”?!叭绻鸗I的SoC只提供硬件,讓用戶(hù)從零開(kāi)始寫(xiě)軟件,那難度一定是特別高的。但TI芯片的優(yōu)勢是在信息娛樂(lè )系統、數字儀表、ADAS上都有對應的SDK,SDK具有參考框架、應用及代碼,用戶(hù)不用進(jìn)行底層編程,就可輕松將數據在不同的核之間處理,并保證高性能、同步性和低延時(shí)性,這樣用戶(hù)就可花更多時(shí)間研究算法和應用,而TI也會(huì )提供相應支持將算法和應用優(yōu)化到最適合硬件平臺的運行?!倍《娬{說(shuō)。
如今,基于Jacinto6的生態(tài)系統以及本地合作伙伴提供的軟硬件解決方案,其在大量數字儀表、ADAS平臺上已進(jìn)入成熟的量產(chǎn)階段,爬坡的速度極快?;蛟S以往,客戶(hù)必須在成本優(yōu)化、軟件重用或上市時(shí)間之間做出選擇,如今有了“Jacinto 6”處理器,那還有什么好遲疑的呢?
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