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硬核汽车芯玩家,筑起软件的高墙
在自动驾驶领域,大算力芯片的角逐似乎已经暂告一段落,现在主流的海内外几家芯片厂商都已经拿出了百TOPS级别大算力的自动驾驶芯片产物。接下来的重点是量产上车的比拼,若何让自家的芯片真正上车,好用,易用,且被恒久认可,施展各芯片厂商 “软”实力的时刻到了。
自动驾驶硬核“舞台”已搭好,
谁来唱戏?
若是我们把自动驾驶当做一台戏,那么芯片就是舞台,芯片的界限决议了舞台的巨细。以是我们看到现在各大自动驾驶芯片供应商都在追逐大算力。已往几年,单车的算力需求从几T、几百T已经逐渐跃升到千T的量级,算力成为自动驾驶最焦点的动力。在算力角逐时代下,外洋厂商英伟达的Orin芯片、高通骁龙Ride、Mobileye的EyeQ,海内黑芝麻智能西岳系列A1000等百TOPS级其余大算力自动驾驶芯片纷纷在这几年扎堆儿亮相。
既云云,自动驾驶的舞台已经搭好,那么接下来谁来唱戏呢?谜底是软件。随着汽车不停向智能化、网联化偏向生长,以单片机为焦点的传统漫衍式电子电气架构(EE架构)正在向域控制器架构演进,最终形式将是中央盘算平台架构。在这样的趋势下,我们发现,除了在自动驾驶芯片算力这一硬件上的通用性要求之外,汽车行业另外一个很大的转变是,供应商、原始装备制造商和新进入者等都最先向软件生态过渡。
我们正在进入一个软件界说汽车的时代,向域控制器架构的演进也为软件界说汽车提供了一条很好的路径。新盘算平台的泛起,将改变汽车市场耐久以来“重硬轻软”的事态,重塑软件价值系统,软件逐渐占有主要职位。同时,犹如昔时手机从功效机向智能机的演变,汽车产业链也在履历从“纯硬件”向“硬件 软件服务”的盈利模式转变的历程。
汽车中所用的软件,过往大多是由专门的软件企业如IBM、Oracle、东软、中科创达等来提供。然则随着以前定位为Tier 2的芯片厂商现在逐渐最先转向Tier 1.5,现在他们不仅提供芯片等硬件,也陆续推出了自己的软件平台。
软件界说汽车,起点是软件,软件平台主要包罗操作系统、应用层算法、中央件等。其中操作系统的焦点功效是义务调剂、装备治理以及将数据从外部传感器传输到芯片中举行后续处置,常用的内核有VxWorks、Unix(IOS)、Linux、QNX;应用程序算法主要认真处置数据;中央件是介于上层应用和底层系统之间的一套软件框架,认真尺度化软件接口。
在自动驾驶芯片供应商中,英伟达针对智能驾驶推出了Drive OS操作系统、DriveWorks中央件、DRIVE AV等等;Mobileye则为其EyeQ芯片推出了EyeQ Kit软件开发套件;在软硬连系方面,海内自动驾驶芯片厂商也丝绝不示弱,如黑芝麻智能从一最先走的就是软硬连系蹊径,现在已宣布了山海™人工智能开发平台,内置50多种AI参考模子库转换用例,另有瀚海中央件平台,完全对标国际大厂,在海内处于*职位。而且黑芝麻智能还与AUTOSAR经典平台软件、嵌入式汽车软件BlackBerry等睁开支持与互助。
软件界说汽车时代下,开发工具链是否完善是体现自动驾驶芯片易用性的主要指标,只有软硬件完全解耦,才气引发整个产业链的缔造力和协同创新的活力。软件也将成为自动驾驶这个舞台上唱戏的一员。接下来我们就以软件平台中的中央件来加以重点着墨,为何英伟达和黑芝麻智能都选择推出了自家的中央件平台,中央件主要用来解决什么问题?其在汽车芯片中所起的作用又是什么?
中央件之于汽车芯片的意义
实在,中央件是一个对照宽泛的看法,基本上处于操作系统之上,应用之下的都可以叫中央件,中央件可提供一系列厚实的组件和接口,应用程序可以借助此层提供的接口,接见操作系统提供的服务。中央件包罗许多种,如通讯中央件、调剂中央件等等。现在民众的V-Charge项目、奥迪A8等汽车厂商都搭载和部署了高性能的通讯中央件,来实现可靠、实时的数据通讯。
在智能驾驶领域,中央件的功效涉及到通讯、模块升级、义务调剂、执行治理等多个维度。软件界说汽车的平安性在很洪水平上取决于中央件和底层网络处置器,两者相互协同才气实现漫衍式历程之间的可靠的实时数据通讯。
现在的自动驾驶芯片一样平常是集成了 AI盘算、图像处置 GPU、音频处置 DSP、深度学习加速单元NPU、信息平安和功效平安等功效的SoC 芯片系统,其庞大度越来越高。以是就需要中央件来对传感器、盘算平台等资源举行抽象化处置,对算法、子系统、功效接纳模块化的治理,通过提供的统一接口,闪开发职员能够专注于各自营业层面的开发。提升系统开发的效率,简化软件部署。
一款芯片研发出来是主要的一步,但好用、易用、能够释放出更多的性能才是芯片上车的下一步。自动驾驶是一个跨学科的、软硬件高度协同优化的系统,芯片能力、中央件能力、算法能力、应用能力都是自动驾驶芯片厂商极其主要的组成部门。
以是为了能更好的释放自家芯片的性能,就泛起了自动驾驶芯片厂商躬身自研中央件这样的软件的征象,而且从企业人才的配比上也可见一斑。现在海内外芯片厂商雇佣软件人才的占比也越来越高。在整个汽车芯片的产业链中,从芯片研发、量产、做成域控器、做成主板再到整车的应用,软、硬件人才配比基本在4:1~5:1之间,甚至到达6:1。
与此同时,中央件也是一个很大的市场,据《鲲鹏盘算产业生长白皮书》展望,到2023年全球中央件市场空间434亿美元,5年复合增进率 10.3%,中国中央件市场空间13.6亿美元,5年复合增进率15.7%。
再亮“软”实力,黑芝麻智能推出
瀚海自动驾驶中央件平台
作为自动驾驶芯片领域的主要参赛选手,2020年黑芝麻智能宣布了单颗芯片算力58-116 TOPS的西岳二号A1000,现在A1000系列芯片已处于量产状态,预计今年上车。
为了加速西岳系列芯片的落地时间,削减部署成本,黑芝麻智能基于西岳系列芯片推出了瀚海自动驾驶中央件平台。据黑芝麻智能指出,相比AP、ROS之类的中央件产物,瀚海自动驾驶中央件的有两大显著优点:一是对A1000系列的芯片举行了深度优化,在提供周全功效集成的同时,也能高效施展黑芝麻智能SoC的性能和特征;二是能让内外部的客户专注在自身应用和算法开发迭代方面。
那么瀚海自动驾驶中央件是若何做到的呢?据黑芝麻智能先容,它是一款智能驾驶平台SDK开发包,包罗Target(SoC)SDK、X86(Host主机)端SDK、Target(MCU)端SDK,可以支持车端、路端及种种智能驾驶和车路协同场景开发。
其中,Target(SoC)SDK提供在SoC上的运行时环境和主机端的编译环境,实现了异构盘算单元实时义务调剂器、传感器接入与治理服务SensorManager、高精度时间同步服务、多传感器融合服务和ADS诊断服务。BST ADS-Platform所有服务和义务节点的通讯都基于BST ADS-COM通讯中央件,可以在历程内/历程间/异构盘算单元间/跨主机间实现高性能DDS通讯,同时可以兼容CyberRT、ROS等中央件生态;
X86(Host主机)端SDK包罗用于车路协同路侧场景的多传感器标定工具,用于数据录制、回放、可视化、实时剖析的数据编排工具,义务调剂、资源监控与可视化的流程编排工具、用于多传感器融合算法调试、验证和可视化的传感器融合集成开发平台。为了与SoC端举行DDS通讯互联,X86 SDK中提供了DDS环境与二次开发接口;
Target(MCU)端SDK面向ASIL-D MCU盘算平台,提供MCU端的二次开发SDK包,支持SOME/IP、PTP时间同步(IEEE 1588v2)、UDS on CAN诊断协媾和日志系统。此外,Target端SDK中提供了轻量级DDS框架XRCE-DDS,可与X86和BST SoC实现DDS通讯。
在现实部署应用中,瀚海自动驾驶中央件平台能允许通讯组件在芯片的差异历程之间通过零拷贝的方式举行数据转达,极大地降低了内存和系统带宽的占用;再者,该中央件还允许芯片与芯片之间举行通讯;而且瀚海将传感器举行抽象化,通过尺度数据结构实现软硬件解耦;时间同步中央件可以通过挪用西岳系列芯片的硬件同步机制实现亚微秒级的时间同步。此外,执行治理相关组件提供一系列的诊断机制框架及操作系统的实时性增强,从而提升诊断鲁棒性、削减线程间切换开销。
以是综合来看,黑芝麻智能的瀚海自动驾驶中央件一方面有利于芯片自身的性能释放,同时,也削减客户上层应用的开发事情量,加速完成部署。值得一提的是,瀚海自动驾驶中央件平台尽可能地让相同产物能在差异车型上重复行使,以及让差异Tier1的产物实现相互兼容,从而大幅度地削减开发成本。
瀚海自动驾驶中央件的宣布将成为黑芝麻智能自动驾驶平台矩阵中很主要的一部门,也将为其量产上车铺路。瀚海自动驾驶中央件的宣布将成为黑芝麻智能自动驾驶平台矩阵中很主要的一部门,也将为其量产上车铺路。不外需要清晰的一点是,黑芝麻智能的自动驾驶芯片自己是开放的,瀚海中央件的推出是为了辅助客户能够更快地使用芯片,芯片也是可以支持和适配其它中央件平台的。
结语
自动驾驶的路很长,从自动驾驶看法降生,到供应链企业研发出芯片,再到量产,最后上车,需要产业链层层配合,才气最终周全着花,平稳上路。现在来到自动驾驶芯片进入量产决赛的要害时间节点,以软件为中央的战略将成为自动驾驶芯片厂商角逐的另一个战场,软件特征正成为汽车行业要害的购置因素和差异化因素,如中央件这样的承上启下的软件将是未来自动驾驶方案中不能或缺的一环。软件的能力也将在几年内使汽车芯片行业的介入者脱颖而出,为其在价值链上开拓新时机,并带来伟大的上升潜力。