一個(gè)平臺(tái)就能應(yīng)對(duì)數(shù)字駕駛艙差異化需求，這是如何做到的？

提到汽車這一疾馳的“金礦”，必然離不開(kāi)智能化、網(wǎng)聯(lián)化的加持，這兩大風(fēng)口帶動(dòng)的是以信息娛樂(lè)系統(tǒng)、數(shù)字儀表、ADAS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(dòng)以及先進(jìn)的人機(jī)交互、ADAS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(gè)大一統(tǒng)的“平臺(tái)”來(lái)堪當(dāng)重任，那么問(wèn)題來(lái)了，到底什么樣的平臺(tái)方案能“以一當(dāng)十”，從而不僅能夠帶來(lái)差異化，還能幫助客戶專注于重用、提供可擴(kuò)展性、權(quán)衡上市時(shí)間和全面經(jīng)濟(jì)效益等更為重要的挑戰(zhàn)。

漸趨于數(shù)字駕駛艙集成

要解答這一問(wèn)題，必然要了解市場(chǎng)的需求所在。

對(duì)于一直強(qiáng)調(diào)娛樂(lè)性的汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)，德州儀器半導(dǎo)體事業(yè)部應(yīng)用處理器技術(shù)應(yīng)用經(jīng)理丁丁就認(rèn)為，這一市場(chǎng)已漸趨于數(shù)字駕駛艙集成，旨在帶來(lái)更加智能化和安全化的交互體驗(yàn)。

而在數(shù)字儀表層面，“可以看到，如今傳統(tǒng)的機(jī)械模擬儀表正過(guò)渡到12.3寸1920×720的數(shù)字儀表，這是一大行業(yè)趨勢(shì)。” 丁丁表示。而這一判斷基于這樣的一組數(shù)字：從2015年開(kāi)始，整個(gè)行業(yè)對(duì)數(shù)字儀表需求逐步強(qiáng)烈，中國(guó)采用TI汽車處理器的數(shù)字儀表在2017年開(kāi)始量產(chǎn)，裝配率提升的速度非常之快，整個(gè)12.3寸數(shù)字儀表行業(yè)進(jìn)展速度快速。此外，數(shù)字儀表還要求達(dá)到ISO26262 ASIL- B等級(jí)的安全標(biāo)準(zhǔn)，這對(duì)芯片、軟件架構(gòu)都提出了相應(yīng)的可靠性要求。

而ADAS產(chǎn)品作為無(wú)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(yàn)在于如何過(guò)渡到自動(dòng)駕駛Level3+的水平。

需要注意的是，信息娛樂(lè)系統(tǒng)、數(shù)字儀表和ADAS的應(yīng)用會(huì)涉及到廣義上的人工智能(AI)，包括深度學(xué)習(xí)、模式識(shí)別、雷達(dá)處理等。因而，上述種種對(duì)平臺(tái)解決方案的要求自然也“水漲船高”。

適應(yīng)數(shù)字儀表需求的“絕技”

在這一領(lǐng)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(shì)，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(lè)系統(tǒng)、儀表組和遠(yuǎn)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(qiáng)大的支持Linux、QNX以及安卓等高級(jí)操作系統(tǒng)能力。

既然是有備而來(lái)，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(shì)對(duì)于丁丁來(lái)說(shuō)如數(shù)家珍。

一是高性能，在高圖形需求的儀表應(yīng)用上，刷新率達(dá)60FPS，甚至可高達(dá)110FPS。二是TI芯片獨(dú)特架構(gòu)可以支持安全性、可靠性方面的需求，多核上都有獨(dú)立的系統(tǒng)運(yùn)行，核之間互相可起到備份及校驗(yàn)的作用，此外還提供對(duì)可靠性要求最高的區(qū)域的保護(hù)，例如telltale。因TI芯片架構(gòu)可確保更可靠高實(shí)時(shí)的硬件單元來(lái)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(kuò)展性。從經(jīng)濟(jì)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(lái)3-5年內(nèi)車廠對(duì)于數(shù)字儀表應(yīng)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(shì)下，TI針對(duì)應(yīng)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(kāi)發(fā)，從入門級(jí)到資深的客戶都可輕松“玩轉(zhuǎn)”。

ADAS的“三重”選擇

隨著ADAS不斷從小眾走向大眾，從幾個(gè)獨(dú)立功能走向集成，全景環(huán)視亦被越來(lái)越多地應(yīng)用。亞洲汽車市場(chǎng)的全景發(fā)展十分突出，中國(guó)市場(chǎng)尤為如此。

而TI從中亦看到了幾大關(guān)鍵趨勢(shì)，丁丁解讀說(shuō)，一是視覺(jué)質(zhì)量正逐步提高。更先進(jìn)的系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)更高分辨率的視圖的無(wú)縫地拼接，讓鳥(niǎo)瞰視圖更加真實(shí)和精確。二是視頻降噪，需要運(yùn)用高級(jí)視頻降噪算法降低畫(huà)質(zhì)干擾并改善環(huán)視視圖的質(zhì)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(shí)還會(huì)對(duì)其進(jìn)行拉伸或產(chǎn)生偽像，而更高級(jí)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(shí)。四是在環(huán)視中添加了智能算法，以檢測(cè)某些特定的事件并在緊急情況下向駕駛員發(fā)出警報(bào)。

與趨勢(shì)相呼應(yīng)的是，Jacinto系列汽車處理器另一大家族TDAx立足ADAS應(yīng)用，以長(zhǎng)時(shí)間的家族歷史來(lái)“過(guò)關(guān)斬將”，提供全功能的圖形、成像、視頻和視覺(jué)加速處理能力，包含TDA2和TDA3兩大子家族。

TDAx家族針對(duì)中國(guó)ADAS全景市場(chǎng)主要分成三大類。丁丁介紹說(shuō)，第一類是高端系列TDA 2Plus，加入很多識(shí)別類的功能比如結(jié)合圖像識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)的APA自動(dòng)停車等，提供大量的圖像分析庫(kù)以及深度學(xué)習(xí)的開(kāi)發(fā)包。除了200萬(wàn)環(huán)視以外，還融合了超聲功能。應(yīng)用TI的DSP技術(shù)可動(dòng)態(tài)識(shí)別障礙物距離，并實(shí)時(shí)生成最適合的模型，大大改變了有障礙物時(shí)不同距離呈現(xiàn)結(jié)果會(huì)被拉大或縮小這一困境。;第二類是高性價(jià)比版本TDA2E。針對(duì)中國(guó)汽車行業(yè)對(duì)行車記錄日益增長(zhǎng)的需求，TI中國(guó)團(tuán)隊(duì)對(duì)TDA2E芯片進(jìn)一步提升性價(jià)比，增添了即四路高清行車記錄功能，助力用戶構(gòu)建新形態(tài)的全景方案。在方案中所有圖像尺寸不進(jìn)行任何裁剪、不降低幀率，可在原始四路魚(yú)眼攝像頭基礎(chǔ)上同時(shí)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(yīng)用TI獨(dú)特的硬件單元實(shí)現(xiàn)環(huán)視效果，并且針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)推出完整的軟硬件產(chǎn)品化方案，可幫助客戶快速實(shí)車安裝。

要知道，在過(guò)去4-5年內(nèi)，TI在中國(guó)投入了大量的本土支持，根據(jù)客戶需求領(lǐng)先涉足到了全景領(lǐng)域，在標(biāo)清時(shí)代使用CVBS、模擬攝像頭技術(shù)時(shí)，TI已有服務(wù)于中國(guó)全景用戶的解決方案。而從標(biāo)清切到高清市場(chǎng)時(shí)，TI憑借累積的全景用戶基礎(chǔ)，依然在市場(chǎng)上占據(jù)領(lǐng)先位置。

平臺(tái)的“成熟和進(jìn)化”

而TI的Jacinto 6平臺(tái)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(dá)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(jìn)化。

平臺(tái)最大的特點(diǎn)就是多核異構(gòu)，可將不同的任務(wù)分配到單芯片中最適合某些特定任務(wù)的核上。丁丁表示，通過(guò)多核異構(gòu)可實(shí)現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)的車機(jī)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(lè)系統(tǒng)。數(shù)字儀表和采用安卓的信息娛樂(lè)系統(tǒng)應(yīng)用不同的操作系統(tǒng)，TI通過(guò)使用硬件虛擬化技術(shù)，可使它們?cè)诓僮飨到y(tǒng)層面隔離，互不干擾和影響，達(dá)到安全可靠的保證。顯然，對(duì)于傳統(tǒng)定制的ASIC，TI的SoC在開(kāi)放性和靈活性上擁有顯著優(yōu)勢(shì)。

而且，TI汽車處理器不僅支持虛擬化技術(shù)的系統(tǒng)集成，同時(shí)針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)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(shù)的前提下亦可提供儀表和車機(jī)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(lái)實(shí)現(xiàn)Android O標(biāo)準(zhǔn)界面，并在芯片內(nèi)部隔離了硬件單元，相當(dāng)于在傳統(tǒng)ARM和GPU核上支持人機(jī)交互的安卓，在DSP和Cortex-M4等核上實(shí)現(xiàn)儀表功能。“因?yàn)槭嵌喙δ芗桑脩糇顡?dān)心的是硬件之間互相干擾，比如安卓卡住了，如何才能不影響儀表和視頻的應(yīng)用，在這方面TI通過(guò)其獨(dú)特的硬件結(jié)構(gòu)，形成了獨(dú)到有效的解決方案。”丁丁強(qiáng)調(diào)。

功耗可謂另一大優(yōu)勢(shì)。因TI把不同的工作分配到了最適合的核或者最經(jīng)濟(jì)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(lè)和數(shù)字儀表等可不需使用風(fēng)扇，僅外殼導(dǎo)熱即可。

在業(yè)界關(guān)注的成本層面，亦非常具備競(jìng)爭(zhēng)力。丁丁提到，此款SoC由于采用一些TI獨(dú)特的硬件加速器，實(shí)現(xiàn)3D功能，因而不需要GPU;同時(shí)，芯片內(nèi)部集成了TI的ISP，對(duì)于攝像頭來(lái)說(shuō)可大大節(jié)省原來(lái)獨(dú)立的ISP成本，因而不僅尺寸更小，整個(gè)系統(tǒng)BOM包括PCB等都會(huì)有較大節(jié)省。

而一個(gè)平臺(tái)的完整度和成熟度離不開(kāi)軟件的“加持”，這方面TI也做足了“功課”。“如果TI的SoC只提供硬件，讓用戶從零開(kāi)始寫軟件，那難度一定是特別高的。但TI芯片的優(yōu)勢(shì)是在信息娛樂(lè)系統(tǒng)、數(shù)字儀表、ADAS上都有對(duì)應(yīng)的SDK，SDK具有參考框架、應(yīng)用及代碼，用戶不用進(jìn)行底層編程，就可輕松將數(shù)據(jù)在不同的核之間處理