車用芯片的IP趨勢及新方案

　　迎?九，貝?克?（《電子產(chǎn)品世界》，北京，100036）

　　摘?要：計(jì)算機(jī)視覺、AI、圖形處理、加速和連接等需要高效的IP，CEVA和Imagination Technologies介紹了相關(guān)芯片IP的動(dòng)向及其解決方案。

　　關(guān)鍵詞：IP；汽車；計(jì)算機(jī)視覺；AI；圖形處理

　　1 CEVA注重計(jì)算機(jī)視覺和AI解決方案

　　從趨勢來看，我們駕駛的汽車正在變得更加智能、連接和安全。這種趨勢正在各種不同檔次的汽車中全面發(fā)生，某些過往僅見于高端車輛品牌的功能，現(xiàn)在正在走向中檔甚至低端車型。智能連接車輛的發(fā)展驅(qū)動(dòng)力，是用于各種相機(jī)的計(jì)算機(jī)視覺(CV)系統(tǒng)等技術(shù)。除了計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)之外，Cellular-V2X和DSRC等通信技術(shù)允許車輛之間以及和基礎(chǔ)設(shè)施彼此通信，增添了額外的安全功能。

　　CEVA專注于ADAS應(yīng)用和自動(dòng)駕駛應(yīng)用，例如后視攝像頭、駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)繞攝像頭、前視、V2X等，可用于各種級(jí)別的自動(dòng)駕駛和主動(dòng)安全應(yīng)用。

　　CEVA正在幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)具備高性能和高效率的大批量生產(chǎn)、有成本優(yōu)勢的ADAS解決方案。為了實(shí)現(xiàn)這些汽車系統(tǒng)的高性能，OEM廠商和一線品牌廠正在結(jié)合使用傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)視覺算法和基于AI的算法。這需要一個(gè)高效靈活地處理算法的計(jì)算平臺(tái)，而CEVA的XM和NeuPro系列設(shè)計(jì)用于提供這類平臺(tái)。

　　CEVA是專注于計(jì)算機(jī)視覺和深度學(xué)習(xí)加速的安全CEVA汽車細(xì)分市場總監(jiān) JeffVanWashenova高效的芯片IP供應(yīng)商，其XM計(jì)算機(jī)視覺處理器和自專用(self-dedicated) NeuPro神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器用于ADAS系統(tǒng)，例如駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)、后視和環(huán)繞攝像頭等智能攝像系統(tǒng)，以及自動(dòng)駕駛。

　　CEVA產(chǎn)品可用于具有高精度和高性能的算法，其處理器可以在低功耗嵌入式解決方案中高效運(yùn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。CEVA提供名稱為CEVA深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CDNN)的軟件框架，可以將傳統(tǒng)上在GPU等高耗電計(jì)算平臺(tái)上運(yùn)行的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化到低功耗嵌入式系統(tǒng)中。

　　除了計(jì)算機(jī)視覺和AI解決方案外，CEVA還提供用于諸多下一代和V2X解決方案的通信IP產(chǎn)品。

　　2 3 D圖形處理、AI加速器、連接用IP

　　為了通過電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)最高水平的差異化，Imagination的知識(shí)產(chǎn)權(quán)（IP）產(chǎn)品分為三個(gè)主要的領(lǐng)域；嵌入式3D圖形處理、人工智能AI加速器和連接解決方案。我們可以為任何芯片合作伙伴提供行業(yè)領(lǐng)先的SI內(nèi)核，以實(shí)現(xiàn)功耗優(yōu)化、低成本以及性能和功耗優(yōu)化的解決方案。

　　為了滿足汽車的安全性功能需求，Imagination可以提供一系列圖形處理器（GPU）、計(jì)算功能和硬件加速功能，以實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）功能，如自動(dòng)緊急制動(dòng)、車道偏離警告、車道保持輔助、駕駛員監(jiān)控和其他功能。根據(jù)所使用的算法類型，可以使用基于Furian的GPU作為媒體接入控制（MAC）引擎來運(yùn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或使用CNN PowerVR Sieres3NX硬件加速器，以獲得最高性能/最小的面積，以及極低的固定功能功耗。

　　當(dāng)我們從Level 2級(jí)驅(qū)動(dòng)遷移到Level 5級(jí)驅(qū)動(dòng)時(shí)，由于傳感器的數(shù)量和分辨率的增加，處理能力的需求則因此增加了大約5到10倍。PowerVR Series3NX神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器（NNA）架構(gòu)可從0.6 TOPS一直擴(kuò)展到160 TOPS的多核解決方案，將客戶帶入Level 5級(jí)驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，并支持各種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和框架。它還支持一系列工具，可以輕松地從浮點(diǎn)運(yùn)算遷移動(dòng)到定點(diǎn)運(yùn)算領(lǐng)域，并在將網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)到GPU或NNA之前對(duì)其優(yōu)化。

　　在圖形化人機(jī)界面（HMI）方面，屏幕的數(shù)量和分辨率也會(huì)增加，目前只有不到15%的汽車配備了全數(shù)字儀表盤系統(tǒng)。這將隨著時(shí)間的推移而轉(zhuǎn)變，因此會(huì)出現(xiàn)全數(shù)字化的平視顯示器（HUD）、集群、導(dǎo)航和車內(nèi)信息娛樂信息（IVI）系統(tǒng)。屏幕的分辨率也在不斷增加，從720p到1080p、2K、4K甚至更高；同時(shí)幀速率也在增加，計(jì)算機(jī)群集的刷新率在60 FPS、導(dǎo)航系統(tǒng)為30 FPS。Imagination提供了一系列從低端到純集群GPU的各種內(nèi)核，其中包括PowerVR Seruies8XE或PowerVR series9XEP這類可以以低功耗和低成本將屏幕像素最大化的產(chǎn)品，一直到具有全部功能的、計(jì)算密集型平臺(tái)XT內(nèi)核，它們可用作駕駛艙域控制器和ADAS處理器。

　　對(duì)于互聯(lián)汽車，Imagination支持一系列Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)，包括用于802.11p的射頻電路（RF），中國和歐盟政府機(jī)構(gòu)都采納用于C-V2X車聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施無線解決方案。Imagination還有一個(gè)千兆以太網(wǎng)AVB交換機(jī)解決方案，可以處理高帶寬數(shù)據(jù)，如4K多媒體和相機(jī)傳感器輸入。

　　參考文獻(xiàn)

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　　本文來源于科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2019年第8期第17頁，歡迎您寫論文時(shí)引用，并注明出處