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集成化、低成本,舱驾一体芯片趋势已来

Hobby观察 来源:电子发烧友 作者:梁浩斌 2024-07-10 00:20 次阅读

电子发烧友网报道(文/梁浩斌)汽车智能化是目前汽车创新的主要方向,包括智能驾驶和智能座舱等。常见的汽车电子电气架构中,智能驾驶和智能座舱的计算互相独立,两个部分的计算工作分别被集成在智驾域控制器和智能座舱域控制器中。随着汽车电子电气架构的集成化趋势,“舱驾一体”芯片的概念逐渐兴起,一些芯片厂商也开始推出相关的产品

为什么需要舱驾一体芯片?

在汽车电子电气架构集成化的趋势下,过去从每个电子部件都需要单独ECU,到将整车分为几个域,通过域控制器去管理多个电子部件,比如座舱域控制器、底盘域控制器、智能驾驶域控制器等,也有根据车辆的电子部件分布位置来区分的域控制器。

而在座舱和智驾系统上,传统的电子电气架构中需要各自的处理器、内存和接口等资源。不过随着智能化的发展,对控制器集成度的要求提高,在2023年就有不少车企使用了域控融合的方案。

比如蔚来ET7中的中央计算平台ADAM,就将负责智能座舱的高通8295和负责智能驾驶的四颗英伟达Orin X芯片集成到一个控制器上,即将座舱域和智驾域两大控制器融合。与之类似的还有小鹏X-EEA、特斯拉HW4.0、集度JET、零跑四叶草架构、东软睿驰X-Box4.0等。

不过,目前还有一部分舱驾融合的方案,实际上是将原本座舱域控制和智驾域控的两块主板集成到一个控制器盒子内,包括处理器、内存、I/O等资源实际上还是各自独立,这也是所谓的One Box方案。当然像一些头部新势力车企,比如上面举例的产品都已经将座舱和智驾的两颗芯片集成到一块主板上,部分硬件资源可以共用,这也被称为One Board。

One Board方案本质上也是需要两颗芯片,而两颗芯片上其实部分能力重复了,也就是说在一些应用中,部分算力是被浪费的。比如在处理电子后视镜、360环视、或是座舱显示屏的3D渲染等画面时,智驾芯片以及座舱芯片上的GPU均能完成这些任务。

那么舱驾一体芯片就可以将智驾和座舱的计算处理能力集成到一颗芯片上,比如在智驾系统中传感器图像,以及座舱内的显示屏3D渲染,这些应用都可以同时共享这颗芯片的GPU,通过软件策略来分配算力,无需再单独为某个系统配备独立GPU。

另外,当座舱和驾驶系统分别使用独立的芯片时,它们之间的数据交换可能需要通过外部总线或网络进行,这可能会引入通信延迟。舱驾一体芯片内部的数据交换速度更快,可以显著减少这种延迟,提高系统的响应速度。

集成化的设计还可以减少整体的功耗。比如通过使用一颗舱驾一体芯片,可以避免了两颗独立芯片同时工作时的功耗叠加。同时集成化的设计也有助于优化电源管理,进一步降低功耗。

使用了舱驾一体芯片的方案后,能够大幅简化汽车电气电气架构,减少控制器数量的同时,也减少了接口和线束,降低系统整体成本。

目前的舱驾一体芯片产品

由于需要单颗芯片完成以往座舱和智驾两大域控制器的功能,所以舱驾一体芯的一大特点自然是高算力。

比如早在2022年英伟达推出的DRIVE Thor车载计算平台,从设计上就旨在将多个功能集成到单一的SoC中,能够提供高达2000 TOPS的AI算力以及2000 TFLOPS的浮点算力,将数字仪表盘、信息娱乐、自动驾驶和泊车等功能整合到一个系统中,通过多计算域隔离,将自动驾驶和车载信息娱乐等功能划分为不同的任务区间,同时运行,互不干扰。

高通在2023年1月推出骁龙Ride Flex SoC,定位对标DRIVE Thor,同样是支持多个操作系统同时运行,可处理ADAS功能、数字仪表盘、信息娱乐系统、驾驶员监控系统和泊车辅助系统,综合算力最高可达2000TOPS。

国内厂商也有舱驾一体芯片推出,黑芝麻近期推出的武当C1200系列也是一款舱驾一体芯片产品,其中武当C1296主要针对的是跨域融合方案,是行业首颗支持多域融合的芯片。该芯片内置车规级高性能CPU、GPU、DSP和实时处理单元RT MCU等,并且精心设计了安全硬隔离MPU+Hypervisor相结合的跨域架构,可以全面支持智能座舱、智能驾驶、智能网关的跨域融合。

小结:

在汽车电子电气架构的发展下,整车计算中央处理已经成为未来趋势,而舱驾一体可以说是往整车集中计算的道路上迈进了一大步,相信接下来将会有更多舱驾一体的产品推出市场。





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