ADAS系统全面升级 可重构芯片强势来袭
发布时间:2017-11-08   作者:Terry Costlow

可重构处理器(Reconfigurable processors)已越来越多地出现在不断快速更新变化的车载信息娱乐系统上。如今,这一技术正欲继续拓展,进军高级驾驶辅助系统(ADAS)领域。而随着自动驾驶技术的出现,现场可编程门阵列(FPGA)及其他定制化处理器也将取得进一步发展。毕竟,在人工智能发展变幻莫测的当下,定制化服务已变得日益重要。

 

如今,越来越多的整车厂(OEM)开始将软件性能作为衡量车辆性能的标杆。因此,那些能够帮助汽车硬件作出及时调整,以适应系统算法及车载软件变化的设备,将变得更具实用性。对越来越多的系统来说,软件的升级可以带来性能的大幅提升,而有时仅仅通过调整程序架构,就能使硬件性能更上一层楼。

 

“算法一直在不断推陈出新,然而研发人员发现,只有在硬件改变的前提下,汽车的性能才能提升2%,但是如果硬件不变的话,这就是空谈。”铿腾(Cadence)旗下Tensilica市场部的集团高级总监Steve Roddy谈到,“研发人员需要一个可编程的解决方案,且该方案的计算力要足够强大。”

 

在介绍2018款奥迪A8的zFAS自动驾驶技术时,奥迪就着重强调了可重构硬件的重要作用,并再次明确了电子控制技术对程序计算有着非常高的要求,因为在关键时刻,这将是攸关生死的问题。英特尔(Intel)全新的Cyclone V FPGA将搭载ARM双核处理器,可以有效提升奥迪控制单元的性能。其他一同搭载的重要部件还包括英伟达(Nvidia)的图形处理器、Mobileye的视觉处理器以及中央处理器等。

 

在这款奥迪车上,我们首次将异质性方式运用到ADAS系统上。”英特尔汽车驾驶编程方案集团(Intel’s Automotive Programable Solutions Group)高级总监Michael Hendricks告诉我们,“ADAS和自动驾驶的发展可谓突飞猛进,几乎每三个月就会有一项重大突破。专用集成电路(ASIC)的研发者很难迅速抓住应用的要点,而FPGA则带来了很多帮助,研发者也能更从容灵活地去适应这些变化。”

 

这一技术巨大的发展潜力,正吸引着越来越多的FPGA供应商,Xilinx就是其中之一。借助可重构设备,设计团队改动处于研发阶段后期的硬件时可以更省力。与此同时,设计人员也可借此设置控制单元,以适应不同模型的需求。比如,有些ADAS系统会比同类产品多几个感应器。

 

“有了FPGA,就能更好调整I/O(输入/输出),正确设置LVDS(低电压拆分信号)和CAN连接。”Hendricks指出,“比如说,FPGA可以提供海量的逻辑门,因此,可以对硬件与软件进行编程,从而优化算法与硬件。”

 

定制化的硬件过去主要是用于研发的,而ASIC和专用处理器则投入量产。然而,在车载多媒体逐步取代无线收音设备后,定制化硬件的功能也随之突破了自身局限。如今,随着用户对于娱乐资讯软件的特性和功能提出了更多的要求,这些硬件能派上用场的地方也越来越多。在大型车辆内,定制化的处理器甚至可用来支持人与人之间的沟通交流。

 

“在大型SUV中,汽车顶棚的智能声音接收系统能够识别谁在说话,并将其声音通过扬声器播放出来。”Roddy说道,“这些芯片可以实现很多此类功能。”

 

目前,由于用户对于汽车安全性和车载多媒体需求的不断增加,汽车IC市场有着长期稳定的增长预期。据IHS Markit预测,汽车半导体的市场总规模将会从2016年的321亿美元上升到2017年的344亿美元,较2015至2016年7%的增长水平略有提升。

 

长期的增长预期,也在不断推动着汽车芯片市场的变革。英特尔收购了生产FPGA的阿尔特拉(Altera),又收购了制造视觉处理器的Mobileye。高通(Qualcomm)则在积极收购恩智浦半导体(NXP Semiconductors),而恩智浦去年刚刚合并了飞思卡尔半导体(Freescale Semiconductors)。据花旗集团(Citigroup)估算,英伟达(Nvidia)——这个原本并未大举进入汽车行业的公司,将会在2018会计年度在汽车这块注资10亿美元,想必也和2017会计年度该领域收益上升52%不无关联。

 

尽管像英伟达和铿腾(Cadence)这样的业界新贵已开始专注汽车应用软件,传统供应商依旧延续了其市场龙头的地位。Semicast Research的数据显示,2016年,恩智浦、英飞凌(Infineon)、瑞萨(Renesas)、意法半导体(ST Microelectronics)和德州仪器(Texas Instruments)依旧是全球最大的几家自动驾驶组件供应商。而在位列前十的全球顶尖自动驾驶技术公司中,还有博世(Robert Bosch)、On Semiconductor、微芯科技(Microchip Technology)、东芝(Toshiba)和罗姆半导体(Rohm Semiconductor)等。

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