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舱驾一体芯片:集成化与低成本引领新趋势

发布时间:2024-07-10 文章来源:本站

   汽车智能化当下已成为汽车创新的关键走向,涵盖智能驾驶与智能座舱等方面。在常见的汽车电子电气架构中,智能驾驶和智能座舱的计算各自独立,二者的计算工作分别集成于智驾域控制器和智能座舱域控制器。伴随汽车电子电气架构趋向集成化,“舱驾一体”芯片的理念逐步兴起,部分芯片厂商开始推出相关产品。


   为何需要舱驾一体芯片?


   在汽车电子电气架构集成化的进程中,起初每个电子部件均需单独的 ECU,而后将整车划分成若干域,通过域控制器来管理多个电子部件,像是座舱域控制器、底盘域控制器、智能驾驶域控制器等,也有依据车辆电子部件分布位置区分的域控制器。


   就座舱和智驾系统而言,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。然而,随着智能化的推进,对控制器集成度的要求不断提升,2023 年众多车企采用了域控融合的方案。


   例如蔚来 ET7 的中央计算平台 ADAM,把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 芯片集成于一个控制器,实现了座舱域和智驾域控制器的融合。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,当前仍有部分舱驾融合方案,实则是将原本座舱域控制和智驾域控的两块主板整合至一个控制器盒子内,包括处理器、内存、I/O 等资源实际仍各自独立,此即所谓的 One Box 方案。当然,像部分头部新势力车企,如上述所举例的产品,已将座舱和智驾的两颗芯片集成至一块主板,部分硬件资源能够共用,这被称作 One Board。


   One Board 方案本质上仍需两颗芯片,而这两颗芯片部分能力存在重复,意味着在某些应用中,部分算力被闲置。例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 均可完成这些任务。


   那么舱驾一体芯片能够将智驾和座舱的计算处理能力汇聚于一颗芯片,比如在智驾系统中的传感器图像,以及座舱内的显示屏 3D 渲染,这些应用均可同时共享此芯片的 GPU,通过软件策略分配算力,无需再为某个系统单独配置独立 GPU。


   此外,当座舱和驾驶系统分别运用独立的芯片时,它们之间的数据交换或许需借助外部总线或网络进行,这可能会导致通信延迟。舱驾一体芯片内部的数据交换速度更快,能够显著降低这种延迟,提升系统的响应速度。


   集成化的设计还能够降低整体的功耗。比如凭借一颗舱驾一体芯片,能够避免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利于优化电源管理,进一步削减功耗。


   采用舱驾一体芯片的方案后,能够极大地简化汽车电气电气架构,在减少控制器数量的同时,也减少了接口和线束,降低了系统的总体成本。


   当下的舱驾一体芯片产品


   由于需要单颗芯片实现以往座舱和智驾两大域控制器的功能,所以舱驾一体芯的显著特点之一便是高算力。


   例如,早在 2022 年英伟达推出的 DRIVE Thor 车载计算平台,在设计上旨在将多种功能集成至单一的 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至一个系统中,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至不同的任务区间,同步运行且互不干扰。


   高通于 2023 年 1 月推出的骁龙 Ride Flex SoC,定位对标 DRIVE Thor,同样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。


   国内厂商也推出了舱驾一体芯片,黑芝麻近期推出的武当 C1200 系列便是一款舱驾一体芯片产品,其中武当 C1296 主要针对跨域融合方案,是行业首款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,并且精心构建了安全硬隔离 MPU+Hypervisor 相结合的跨域架构,能够全面支持智能座舱、智能驾驶、智能网关的跨域融合。


小结:


   随着汽车电子电气架构的发展,整车计算中央处理已成为未来趋向,而舱驾一体可谓是在整车集中计算的道路上迈出了重要一步,相信后续将会有更多舱驾一体的产品投入市场。


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