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一個平臺就能應對數(shù)字駕駛艙差異化需求,這是如何做到的?

作者: 時間:2018-10-22 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  提到汽車這一疾馳的“金礦”,必然離不開智能化、網(wǎng)聯(lián)化的加持,這兩大風口帶動的是以信息娛樂系統(tǒng)、數(shù)字儀表、為代表的智能數(shù)字駕駛艙的興起。而這既需要融合多屏互動以及先進的、功能,又還要考量成本優(yōu)化、軟件重用或上市加速,需要一個大一統(tǒng)的“平臺”來堪當重任,那么問題來了,到底什么樣的平臺方案能“以一當十”,從而不僅能夠帶來差異化,還能幫助客戶專注于重用、提供可擴展性、權衡上市時間和全面經(jīng)濟效益等更為重要的挑戰(zhàn)。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201810/393189.htm

  漸趨于數(shù)字駕駛艙集成

  要解答這一問題,必然要了解市場的需求所在。

  對于一直強調娛樂性的汽車信息娛樂系統(tǒng),德州儀器半導體事業(yè)部應用處理器技術應用經(jīng)理丁丁就認為,這一市場已漸趨于數(shù)字駕駛艙集成,旨在帶來更加智能化和安全化的交互體驗。

  而在數(shù)字儀表層面,“可以看到,如今傳統(tǒng)的機械模擬儀表正過渡到12.3寸1920×720的數(shù)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(shù)字:從2015年開始,整個行業(yè)對數(shù)字儀表需求逐步強烈,中國采用TI汽車處理器的數(shù)字儀表在2017年開始量產(chǎn),裝配率提升的速度非常之快,整個12.3寸數(shù)字儀表行業(yè)進展速度快速。此外,數(shù)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。

  而產(chǎn)品作為無人駕駛的“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渡到自動駕駛Level3+的水平。

  需要注意的是,信息娛樂系統(tǒng)、數(shù)字儀表和ADAS的應用會涉及到廣義上的人工智能(AI),包括深度學習、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(shù)字儀表需求的“絕技”

  在這一領域積數(shù)十年之功力的TI,延續(xù)以往“Jacinto 6 TM” 系列片上系統(tǒng)(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載信息娛樂系統(tǒng)、儀表組和遠程信息處理功能,配備的ARM Cortex-A15內(nèi)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(tǒng)能力。

  既然是有備而來,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)勢對于丁丁來說如數(shù)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(tǒng)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(qū)域的保護,例如telltale。因TI芯片架構可確保更可靠高實時的硬件單元來刷新及繪制速度信息、檔位信息等,這是傳統(tǒng)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(xiàn)在起到未來3-5年內(nèi)車廠對于數(shù)字儀表應用的需求。

  而TI并不止于此,丁丁表示,TI看到數(shù)字儀表的客戶群體日趨多樣化,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快速開發(fā),從入門級到資深的客戶都可輕松“玩轉”。

  ADAS的“三重”選擇

  隨著ADAS不斷從小眾走向大眾,從幾個獨立功能走向集成,全景環(huán)視亦被越來越多地應用。亞洲汽車市場的全景發(fā)展十分突出,中國市場尤為如此。

  而TI從中亦看到了幾大關鍵趨勢,丁丁解讀說,一是視覺質量正逐步提高。更先進的系統(tǒng)可實現(xiàn)更高分辨率的視圖的無縫地拼接,讓鳥瞰視圖更加真實和精確。二是視頻降噪,需要運用高級視頻降噪算法降低畫質干擾并改善環(huán)視視圖的質量。三是改善位于汽車附近物體的失真。目前的環(huán)視系統(tǒng)在渲染此類物體時還會對其進行拉伸或產(chǎn)生偽像,而更高級的算法在今后將減少此類失真,并使輸出視頻看上去更加真實。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系列汽車處理器另一大家族TDAx立足ADAS應用,以長時間的家族歷史來“過關斬將”,提供全功能的圖形、成像、視頻和視覺加速處理能力,包含TDA2和TDA3兩大子家族。

  TDAx家族針對中國ADAS全景市場主要分成三大類。丁丁介紹說,第一類是高端系列TDA 2Plus,加入很多識別類的功能比如結合圖像識別技術實現(xiàn)的APA自動停車等,提供大量的圖像分析庫以及深度學習的開發(fā)包。除了200萬環(huán)視以外,還融合了超聲功能。應用TI的DSP技術可動態(tài)識別障礙物距離,并實時生成最適合的模型,大大改變了有障礙物時不同距離呈現(xiàn)結果會被拉大或縮小這一困境。;第二類是高性價比版本TDA2E。針對中國汽車行業(yè)對行車記錄日益增長的需求,TI中國團隊對TDA2E芯片進一步提升性價比,增添了即四路高清行車記錄功能,助力用戶構建新形態(tài)的全景方案。在方案中所有圖像尺寸不進行任何裁剪、不降低幀率,可在原始四路魚眼攝像頭基礎上同時記錄和支持3D全景環(huán)視。第三類是TDA3超低成本高清環(huán)視方案,應用TI獨特的硬件單元實現(xiàn)環(huán)視效果,并且針對中國市場推出完整的軟硬件產(chǎn)品化方案,可幫助客戶快速實車安裝。

  要知道,在過去4-5年內(nèi),TI在中國投入了大量的本土支持,根據(jù)客戶需求領先涉足到了全景領域,在標清時代使用CVBS、模擬攝像頭技術時,TI已有服務于中國全景用戶的解決方案。而從標清切到高清市場時,TI憑借累積的全景用戶基礎,依然在市場上占據(jù)領先位置。

  平臺的“成熟和進化”

  而TI的Jacinto 6平臺之所以能在數(shù)字駕駛艙“通行”,不僅在于非常完整和完善的汽車處理器解決方案,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化。

  平臺最大的特點就是多核異構,可將不同的任務分配到單芯片中最適合某些特定任務的核上。丁丁表示,通過多核異構可實現(xiàn)不同結構的車機解決方案,支持1920×720 3D數(shù)字儀表,并支持1920×1080全高清尺寸的信息娛樂系統(tǒng)。數(shù)字儀表和采用安卓的信息娛樂系統(tǒng)應用不同的操作系統(tǒng),TI通過使用硬件虛擬化技術,可使它們在操作系統(tǒng)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(tǒng)定制的ASIC,TI的SoC在開放性和靈活性上擁有顯著優(yōu)勢。

  而且,TI汽車處理器不僅支持虛擬化技術的系統(tǒng)集成,同時針對中國市場一些車廠的低成本系統(tǒng)集成的需求,在不使用虛擬化技術的前提下亦可提供儀表和車機等多屏系統(tǒng)集成的方案。丁丁介紹,兩者區(qū)別在于,TI采用MPU來實現(xiàn)Android O標準界面,并在芯片內(nèi)部隔離了硬件單元,相當于在傳統(tǒng)ARM和GPU核上支持的安卓,在DSP和Cortex-M4等核上實現(xiàn)儀表功能?!耙驗槭嵌喙δ芗桑脩糇顡牡氖怯布g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(nèi)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(xiàn)優(yōu)異,包括信息娛樂和數(shù)字儀表等可不需使用風扇,僅外殼導熱即可。

  在業(yè)界關注的成本層面,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,實現(xiàn)3D功能,因而不需要GPU;同時,芯片內(nèi)部集成了TI的ISP,對于攝像頭來說可大大節(jié)省原來獨立的ISP成本,因而不僅尺寸更小,整個系統(tǒng)BOM包括PCB等都會有較大節(jié)省。

  而一個平臺的完整度和成熟度離不開軟件的“加持”,這方面TI也做足了“功課”?!叭绻鸗I的SoC只提供硬件,讓用戶從零開始寫軟件,那難度一定是特別高的。但TI芯片的優(yōu)勢是在信息娛樂系統(tǒng)、數(shù)字儀表、ADAS上都有對應的SDK,SDK具有參考框架、應用及代碼,用戶不用進行底層編程,就可輕松將數(shù)據(jù)在不同的核之間處理,并保證高性能、同步性和低延時性,這樣用戶就可花更多時間研究算法和應用,而TI也會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。”丁丁強調說。

  如今,基于Jacinto6的生態(tài)系統(tǒng)以及本地合作伙伴提供的軟硬件解決方案,其在大量數(shù)字儀表、ADAS平臺上已進入成熟的量產(chǎn)階段,爬坡的速度極快?;蛟S以往,客戶必須在成本優(yōu)化、軟件重用或上市時間之間做出選擇,如今有了“Jacinto 6”處理器,那還有什么好遲疑的呢?



關鍵詞: ADAS 人機交互

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