這五種自動(dòng)駕駛芯片，你不可不知！

芯片供應(yīng)商是汽車行業(yè)不可或缺的關(guān)鍵一環(huán)。就像車廠要從米其林買輪胎，要從博世買火花塞等等。那些發(fā)展自動(dòng)駕駛技術(shù)的廠商也是如此，專業(yè)的人做專業(yè)的事，芯片也是來(lái)自供應(yīng)商的。

2020年是很多廠商計(jì)劃中的自動(dòng)駕駛元年了，各路芯片廠商都在積極備戰(zhàn)中。對(duì)于自動(dòng)駕駛技術(shù)來(lái)說(shuō)，可以分為軟件和硬件部分。在硬件部分，芯片主要擔(dān)任數(shù)據(jù)處理任務(wù)，整個(gè)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中，雷達(dá)、攝像頭會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)都交給了芯片。

芯片供應(yīng)商是汽車行業(yè)不可或缺的關(guān)鍵一環(huán)。就像車廠要從米其林買輪胎，要從博世買火花塞等等。那些發(fā)展自動(dòng)駕駛技術(shù)的廠商也是如此，專業(yè)的人做專業(yè)的事，芯片也是來(lái)自供應(yīng)商的。那么，到底是誰(shuí)在做自動(dòng)駕駛芯片的生意?最新進(jìn)展如何呢?

Nvidia(英偉達(dá))

TegraX1

英偉達(dá)針對(duì)自動(dòng)駕駛技術(shù)也推出了相應(yīng)芯片TegraX1，性能超越了和A8X。英偉達(dá)表示這款芯片將最先應(yīng)用于智能汽車領(lǐng)域，然后再應(yīng)用到手機(jī)和平板電腦里。

Nvidia DRIVEPX

英偉達(dá)還有一款名為Nvidia DRIVEPX的平臺(tái)，搭載了TegraX1芯片和10GB的DRAM，可以同時(shí)處理12部200萬(wàn)像素?cái)z像頭(最高60fps)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，同時(shí)DRIVEPX還有深度學(xué)習(xí)功能。

官方宣稱DRIVEPX比一般的ADAS更聰明，因?yàn)樗梢宰R(shí)別出到底是什么車型，比如識(shí)別出是警車、出租車還是救護(hù)車，當(dāng)然這一點(diǎn)對(duì)自動(dòng)駕駛至關(guān)重要。

為了表示TegraX1的性能到底如何，我們可以拿它和Mobileye的EyeQ3芯片做對(duì)比......

DrivePX2-AutoCruise

9月13日，今年在北京舉行的GPU科技大會(huì)上，英偉達(dá)CEO黃仁勛展示了這款新的自動(dòng)駕駛汽車處理器DrivePX2-AutoCruise。簡(jiǎn)單說(shuō)，它就是精簡(jiǎn)版DrivePX2計(jì)算平臺(tái)加了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，專門用來(lái)實(shí)時(shí)分析汽車身上多個(gè)雷達(dá)和傳感器采集的信息，還能處理高清地圖，繼而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。

適用于自動(dòng)巡航功能(包括高速公路自動(dòng)駕駛和高清制圖)的NVIDIA®DRIVE?PX2AI計(jì)算平臺(tái)采用新型單處理器配置，功率僅為10瓦，可以幫助車輛利用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理來(lái)自多個(gè)攝像頭和傳感器的數(shù)據(jù)。百度將把該計(jì)算平臺(tái)作為車載計(jì)算機(jī)部署到其從云端到汽車的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中。

ST(意法半導(dǎo)體)與Mobileye合作開發(fā)

意法半導(dǎo)體的總部位于瑞士日內(nèi)瓦，主要產(chǎn)品是專用集成電路、單片機(jī)、存儲(chǔ)器等。Mobileye所使用的EyeQ3芯片就是和意法半導(dǎo)體合作開發(fā)的，兩家公司最早在2005年就開始研發(fā)ADAS芯片。

EyeQ3使用了四個(gè)多線程MIPS32內(nèi)核和四個(gè)矢量微碼處理器(VMP)內(nèi)核，在一個(gè)專門為處理視頻設(shè)計(jì)的架構(gòu)內(nèi)工作。同樣，也可以處理多部攝像頭傳來(lái)的圖像信息。除了EyeQ3外，意法半導(dǎo)體和Mobileye還合作研發(fā)了EyeQ3-Lite芯片，屬于乞丐版的EyeQ3，可以精簡(jiǎn)一些功能，達(dá)到降低價(jià)格的目的。

2015年，Mobileye發(fā)布第四代ADAS視覺(jué)處理器EyeQ4，相關(guān)產(chǎn)品將從2018年開始應(yīng)用在新下線車型中。EyeQ4芯片使用了4顆核心處理器、6顆VMP芯片(EyeQ2和EyeQ3均有搭載)、2顆MPC核心和2顆PMA核心，每秒浮點(diǎn)運(yùn)算可達(dá)2.5萬(wàn)億次，而功耗只有3瓦。通過(guò)一系列的算法，EyeQ4可以同時(shí)處理8部攝像頭(最高36fps)產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)，符合ISO-26262國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、歐洲NCAP和美國(guó)NHSTA的法規(guī)要求。

據(jù)報(bào)道，2016年5月Mobileye和意法半導(dǎo)體宣布將合作研發(fā)Mobileye第五代系統(tǒng)芯片——EyeQ5，作為2020年實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)駕駛(FAD)汽車的中央處理器，并執(zhí)行傳感器融合程序。

為了實(shí)現(xiàn)功耗和性能目標(biāo)，EyeQ5將會(huì)采用10納米節(jié)點(diǎn)或以下FinFET技術(shù)設(shè)計(jì)，具備多線程8核CPU，外加創(chuàng)新一代18核Mobileye視覺(jué)處理器。所有這些技術(shù)提升將使其性能相比當(dāng)下的第四代EyeQ4提升8倍。EyeQ5的功耗低于5W，每秒可實(shí)現(xiàn)超過(guò)12萬(wàn)億次的運(yùn)算和被動(dòng)散熱。預(yù)計(jì)在2018年上半年可提供EyeQ5的工程樣品。

高通恩智浦(N(New)XP)

恩智浦(NXP)研發(fā)的Bluebox平臺(tái)將為汽車制造商提供現(xiàn)成的一體化自動(dòng)駕駛計(jì)算解決方案。BlueBox是專為自動(dòng)駕駛設(shè)計(jì)的中央計(jì)算引擎。不僅能夠?yàn)闊o(wú)人駕駛提供人工智能，還為車間通訊和多重傳感器提供接口支持，充當(dāng)車輛的“神經(jīng)系統(tǒng)”，傳統(tǒng)汽車制造商使用該方案能夠輕松開發(fā)四級(jí)無(wú)人駕駛汽車，即能夠真正實(shí)現(xiàn)自主式無(wú)人自動(dòng)駕駛。

BlueBox引擎是一個(gè)基于：Linux語(yǔ)言的開源平臺(tái)，汽車制造商可以自行根據(jù)需要定制。公司稱，BlueBox已經(jīng)出貨，全球五大汽車制造商的中的四家都已經(jīng)收到了BlueBox。從2015年9月起，公司就已經(jīng)為這些優(yōu)選的客戶發(fā)貨。

BlueBox引擎結(jié)合了雷達(dá)、LIDAR(激光探測(cè)與測(cè)量)、視覺(jué)傳感以及加載的車聯(lián)網(wǎng)(VehicletoEverything，V2X)系統(tǒng)，來(lái)將車輛周圍的情景建模，進(jìn)行安全決策，來(lái)保護(hù)車輛及乘客。所有的計(jì)算元素使用了量產(chǎn)或樣本的NXP芯片，讓系統(tǒng)做好了上路準(zhǔn)備。

在無(wú)人駕駛車輛系統(tǒng)中，多個(gè)傳感器數(shù)據(jù)流都匯入BlueBox引擎，數(shù)據(jù)流結(jié)合起來(lái)，將車輛周圍的物理環(huán)境創(chuàng)造一個(gè)360°實(shí)時(shí)模型。平臺(tái)具有NXP芯片支持的LIDAR系統(tǒng)、雷達(dá)和視覺(jué)節(jié)點(diǎn)，NXPS32V處理器從中獲取傳感數(shù)據(jù)輸入，通過(guò)傳感融合能力創(chuàng)造一個(gè)地圖。S32V包括了圖形引擎，專門帶有高質(zhì)量圖形處理加速器，還帶有汽車級(jí)別的功能性安全引擎。

德州儀器(TI)

從最初的機(jī)械零件半導(dǎo)體化，到汽車娛樂(lè)導(dǎo)航和ADAS的蓬勃發(fā)展，汽車電子在整車中所占的比例正在逐步增加。半導(dǎo)體產(chǎn)品為汽車所帶來(lái)的附加值極大的改善了汽車的駕駛體驗(yàn)，同時(shí)也推動(dòng)了未來(lái)的汽車朝著更加智能和安全的方向發(fā)展。德州儀器(TI)Jacinto6系列信息娛樂(lè)系統(tǒng)處理器(DRA7xx)為新一代汽車帶來(lái)了具有豐富功能的車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)、儀表組和遠(yuǎn)程信息處理功能，其強(qiáng)大的可擴(kuò)展性還能夠最大限度重復(fù)利用硬件和軟件投資的通用架構(gòu)。

而TI的汽車片上系統(tǒng)(SoC)解決方案TDA2x提供了一個(gè)開放的平臺(tái)，使客戶能靈活添加他們獨(dú)有的價(jià)值。TDA2x為前置攝像頭、泊車輔助、雷達(dá)及融合應(yīng)用的入門級(jí)解決方案提供了一種可實(shí)現(xiàn)高性能的架構(gòu)，使客戶能節(jié)省投資并加速產(chǎn)品上市進(jìn)程。TDA3x則主要用于幫助汽車制造商開發(fā)出更加尖端的應(yīng)用，同時(shí)減少交通事故并使初、中級(jí)汽車實(shí)現(xiàn)更自主的駕駛體驗(yàn)。

自動(dòng)駕駛技術(shù)領(lǐng)域擴(kuò)張意圖非常明顯。只是在自動(dòng)駕駛車的芯片細(xì)分市場(chǎng)中，除了英偉達(dá)(Nvidia)、Mobileye、恩智浦(NXP)等大家耳熟能詳?shù)墓就?，還涌現(xiàn)出了許多“新面孔”——例如IP供應(yīng)商Ceva以及英特爾和高通(Qualcomm)等。

Ceva、高通也積極參與

然而，Nvidia并不是唯一推動(dòng)深度學(xué)習(xí)用于自動(dòng)駕駛車的企業(yè)。Ceva也在積極推廣該公司自有的XM4成像與視覺(jué)DSP，這些DSP使用的是Ceva的即時(shí)神經(jīng)網(wǎng)路軟體架構(gòu)，名為Ceva深度神經(jīng)網(wǎng)路(CDNN)。

該公司的客戶將選擇一種訓(xùn)練有素的神經(jīng)網(wǎng)路，預(yù)先處理物件參數(shù)。透過(guò)使用Ceva的DSP引擎、韌體和CDNN，采用浮點(diǎn)網(wǎng)路和權(quán)重描述的物件參數(shù)將“在不損失精度的條件下”被轉(zhuǎn)換為定點(diǎn)客制的網(wǎng)路和權(quán)重。

“借由Ceva的XM4DSP，CDNN可以讓嵌入式系統(tǒng)執(zhí)行“深度學(xué)習(xí)任務(wù)，而且其學(xué)習(xí)速度比基于先進(jìn)GPU的系統(tǒng)能快三倍，功耗小30倍，所需記憶體頻寬小15倍。”Ceva指出。

在CES上，高通發(fā)布了整合LTE數(shù)據(jù)機(jī)和機(jī)器智慧的Snapdragon820車用系列產(chǎn)品，該系列產(chǎn)品包含了高通的Zeroth機(jī)器智慧平臺(tái)。Zeroth專案設(shè)計(jì)用于協(xié)助汽車制造商使用神經(jīng)網(wǎng)路為ADAS和車載資訊娛樂(lè)系統(tǒng)創(chuàng)建基于深度學(xué)習(xí)的解決方案。

但到目前為止，Snapdragon取得的設(shè)計(jì)訂單還只限于資訊娛樂(lè)功能。奧迪(Audi)在2017款汽車產(chǎn)品線中就選用了Snapdragon602A處理器。

正如Ceva的執(zhí)行長(zhǎng)所指出的，Snapdragon820A還提供了汽車安全完整性等級(jí)(ASIL)評(píng)分，這是ISO26262定義的風(fēng)險(xiǎn)分類機(jī)制——針對(duì)道路汽車標(biāo)準(zhǔn)的功能性安全等級(jí)分類。

總結(jié)

由于自動(dòng)駕駛芯片涉及到行車安全，對(duì)發(fā)熱、壽命、網(wǎng)絡(luò)安全要求更高，所以比一般消費(fèi)級(jí)芯片更有技術(shù)含量。同時(shí)，還要兼顧成本問(wèn)題。在未來(lái)應(yīng)該有越來(lái)越多的老牌芯片廠商發(fā)展自動(dòng)駕駛芯片業(yè)務(wù)，畢竟諸多主機(jī)廠都把自動(dòng)駕駛元年定在了2020年，面對(duì)這樣的市場(chǎng)，誰(shuí)不心動(dòng)呢?

汽車OEM廠商正敞開雙臂歡迎這些市場(chǎng)新進(jìn)業(yè)者，IHSAutomotive資訊娛樂(lè)與先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)研究總監(jiān)EgilJuliussen在CES上表示，“這個(gè)領(lǐng)域突然變得熱鬧非凡。”

但可以預(yù)見的是，芯片行業(yè)外的力量恐怕進(jìn)入這個(gè)市場(chǎng)也存在很多困難。因?yàn)檫@一領(lǐng)域的行業(yè)壁壘相對(duì)較高，新的破局者也很難出現(xiàn)。