12月5日-6日,2024全球汽车芯片创新大会在无锡滨湖举办。本届大会以“芯智驱动,协力前行”为主题,由中国汽车工业协会主办,中国汽车工业经济技术信息研究所有限公司联合主办,共设置1场高层峰会、1场大会主旨论坛、3场平行专业论坛、1场定向交流会和1场车芯对接活动,围绕汽车芯片生态建设、市场环境分析、竞争合作及技术创新等方面展开分享和交流,凝聚发展经验和集体智慧,探索解决方案。其中,在12月6日下午举办的“专业论坛二:汽车舱驾融合和芯片生态应用发展论坛”上,镁佳(北京)科技有限公司自动驾驶高级算法专家董海明发表精彩演讲。以下内容为现场发言实录:
刚才听到了各位专家对舱驾芯片产品的精彩介绍,其实也让我们作为汽车智能座舱公司感到非常欣喜。因为有了舱驾融合芯片的大前提下,才把智能座舱和智能驾驶这两个原本很分离的界限变得没那么清晰,给了我们新的技术成长和市场发展机会。
首先,请允许我在这里简单介绍下我们镁佳科技,在过去几年公司定位是提供智能汽车时代增量部件的供应商公司,当前主要产品有智能数字座舱系统、智能网联域控制器、智能网关域控制器、自动驾驶域控制器、智能语音交互系统、车联网和汽车大数据平台等。随着智能汽车市场占有率的提高,我们作为该领域的供应商也是享受到了其中一些红利,在2021-2024年可以看到我们营业收入有一个成倍的增长,同时也陆续获得了像北京市专精特新小巨人企业,北京市独角兽企业,高新技术企业认证等等殊荣。
在今年我们向市场提供并量产了自研的舱泊一体产品,是我们向智能驾驶领域拓展技术边界的第一款产品,在此,想向各位专家分享下作为解决方案公司,在真正做到座舱和智驾域融合并实现落地量产时,所遇到的技术难点和挑战。
简单回顾一下智能汽车域架构的发展历程和趋势。首先是分布式功能独立架构,它的优点在于软件复杂度比较低,安装位置比较灵活,可替换性比较强, 是过去几年市场上普遍采取的域架构方案,但同时也有很多缺点,比如说可移植性、可扩展性都比较差,线束设计复杂,成本高,OTA难度较大,ECU间CAN通讯带宽低、速率低,ECU间难以高效协同,影响座舱和驾驶方面的体验。
在2022年开始,市场上的解决方案公司陆续向OEM开始推广行泊一体、舱泊一体等类似的算力分时复用架构。 我们认为这是整车集中式架构过程中的过渡阶段,算力分时复用,意味着对算力需求相对较低,在真正的大算力舱驾芯片推出前,是一个更优解。其核心优势在于舱行泊一体没有完全落地下可以进一步降低整车成本,集中化管理提高沟通与协作效率。
从2022年到现在,行泊一体、舱泊一体技术逐步成熟,随着舱驾融合芯片算力逐渐提高,真正做到三域融合的时机已经逐渐成熟,从行泊到舱泊到舱行泊一体。三域融合可以实现真正的降本增效,使得传感器复用率最大化,同时比如一些配套设备,也可以实现共用。同时,三域融合可以使得开发环境一致,提高整车OTA升级节奏,缩短信息传输链路,推出更完善体验更优的功能,耗能减少实现续航提升。
那么在我们在实现座舱和智驾融合过程中,做到从芯片到真正的成熟解决方案,所遇到的技术难点和挑战点可以总结为这五项:功能安全、系统架构、软件算法、资源调度、系统测试。
从功能安全角度来理解,座舱芯片和智驾芯片的注重点是不一样的,在类似8155,8295这些座舱芯片上可能更注重的是图形渲染能力,去支持语音交互,3D游戏等功能,同时它对功能安全等级的要求是相对比较低的。但是智驾芯片考虑的是对多传感器处理和高并发能力,在功能安全要求上可能要做到ASIL-B甚至ASIL-D级别。
再一点是对系统架构的需求也不同。 座舱系统一般运行在Android系统上,需满足座舱娱乐域的灵活性和开放性需求。智驾系统则运行在Linux或QNX系统上,需满足任务的实时调度需求。这就需要设计一个合理的系统架构,来保证不同业务区域间的数据通讯、算力资源调度、功能安全等级要求,并做好系统间的优先等级管理、信息安全与进程间的安全隔离。
另外是软件和算法的部署,座舱域的技术方向目前是多模态语言大模型,智驾域更多的是BEV+Transformer、occupancy, PnP等方案。多种不同结构的模型,要统一运行在同一个soc平台,此时就需要标准化的兼容部署方案,其中对算子的效率,互相兼容性都提出了更高的要求。
其次是如何动态地分配算力,结合真实用户使用场景去定义精准调度规则。过去的解决方案是静态分配,比如说对SOC进行域间的物理隔离,固定分配一定比例的算力资源,但是这种方式会有它的局限点,限制了功能开发的可扩展空间。如果做到动态分配,去根据业务运行状态,切换不同的运行模式,动态分配各业务模块的算力优先级,精确分配有限的算力,做到既能够满足各个应用的优先级,也能保证良好的用户体验,满足各个应用的最低算力需求,并且在应用间切换时不发生资源抢占冲突的功能性故障问题。
将成熟的技术成果打造成一份可落地的解决方案,系统测试是最后也是最重要的步骤之一。在独立式域架构时,座舱就专注于座舱测试,智驾就专注于智驾测试,那么现在融合系统情况下怎么把整体的系统级测试结果提供给客户,就需要从芯片到系统到具体功能都需要完整性覆盖测试,尤其是高负载下Soc的系统稳定性、功能一致性、进程安全性测试。那么集成测试的复杂度将大幅度增加,测试用例的数量会非常庞大,对测试方案与测试工具都提出更高的要求。
刚才提到那么多挑战难点,下面分享下我们镁佳科技在过去几年时间开展的一些技术探索。首先是推出了可以兼容座舱和智驾的整车级平台系统SmartMega Os+和服务性功能组件SmartMega Cores,去支撑舱行泊融合方案的安全有效落地。SmartMega Os+对整车功能进行平台化抽象,提供统一标准的通信方式与接口,缩短通信链路, 同时打通座舱与智驾的通信交互。另外,我们对座舱和智驾平台的一系列定制化功能模块进行了标准化的封装,做到即插即用,提高OTA升级效率,打通与云端和移动端平台,延伸整车交互范围,灵活对接各种智能网联接口。该架构在已经量产的8155平台舱泊一体方案上已经得到可行性验证,使得这一款并不太新的芯片,在实现座舱先进流畅体验的同时,包括像语音交互,回声消除,语音分离,AVM等功能,实现了APA自动泊车功能的集成。在该方案中, 通过SmartMega Os+, 泊车与座舱功能做到有效兼容,模块共用,节省重复算力消耗。同时通过服务性功能组件SmartMega Cores,泊车与座舱功能间做到有效资源隔离,守护进程安全,同时提升调度效率。目前我们舱泊一体方案已经拿到ASIL-B级ISO26262的验证。通过技术升级的方式,在同样的产品体验做到更低的成本。
最后是我们镁佳科技在舱行泊一体融合方案的产品规划, 目前8155系列舱泊一体方案已经实现量产,在8295芯片,在旗舰座舱功能体验提升同时升级APA到AVP记忆泊车。在行车领域,规划了8255和8775芯片,计划在2025年做到刚需智驾(L2+)落地,预计2026年在8775实现高速NOA舱驾方案落地量产。
以上就是镁佳科技在舱行泊一体方面做的工作,谢谢大家。
(注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅)
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