2020年01月18日 | 让高度集成处理器平台来化解现代汽车的诸多“痛点”

汽车市场在不断发生变化，世界卫生组织的数据显示，每年有约 135 万人死于道路交通事故。在 IIHS（高速公路安全保险学会）的报告中，配备 FCW 和 AEB ADAS 技术的汽车比没有配备这些系统的汽车前后碰撞事故减少了 50%；来自麦肯锡的调查显示，汽车软件代码行数从 2010 年约 1000 万到 2016 年约 1.5 亿，增长了 15 倍。

随着汽车向智能化和联网化发展，汽车系统越来越复杂成为不争的事实，汽车中配备的电子单元数量大增，用户对汽车的安全性更加关注，TI 最近推出的新一代 Jacinto 7 处理器平台就是要解决现代汽车面临的诸多“痛点”。据 TI 全球副总裁、处理器业务总经理 Sameer Wasson 先生介绍，“汽车的功能安全要求很高，不能先设计芯片，出现问题以后再弥补，而是在芯片设计之初就要考虑到安全的问题，芯片厂商只有理解汽车的整体处理流程，才能根据应用场景设计一款适用的芯片，而且将功能性价比做到平衡。TI 在汽车系统和安全领域已经深耕数十年，Jacinto 7 处理器平台就是基于之前的积累，具有强化的深度学习功能和先进的网络处理，可以解决高级驾驶辅助系统（ADAS）和汽车网关应用中的设计挑战。”

德州仪器（TI）全球副总裁、处理器业务总经理 Sameer Wasson 先生

Jacinto 7 处理器平台包含两款汽车级芯片：TDA4VM 处理器和 DRA829V 处理器，前者应用于 ADAS，后者应用于网关系统，以及加速数据密集型任务的专用加速器，如计算机视觉和深度学习。此外，这两款处理器包含支持功能安全的微控制器（MCU），使得汽车厂商（OEM）和一级供应商能够用单芯片同时支持 ASIL-D 高安全要求的任务和功能。

确保汽车要具有更灵敏的感知能力

在智能汽车上，感知系统好比汽车的眼睛、耳朵、神经系统，伴随汽车自动驾驶程度越高，对汽车的感知能力要求越高，ADAS 技术可以帮助汽车适应周围的环境。在联网汽车中，随时采集大量信息，需要汽车处理器快速有效地对其进行管理，同时功耗不能太高。针对功耗问题，Sameer Wasson 解释，“TDA4VM 处理器仅使用 5 到 20W 的功率执行高性能 ADAS 运算，无需主动冷却。”

在数据处理方面，TDA4VM 处理器具有强大的片上数据分析的能力，并与视觉预处理加速器相结合，从而使得系统性能更高效。汽车厂商和一级供应商可用来开发前置摄像头应用，使用高分辨率的 800 万像素摄像头，帮助车辆看得更远并且可以加入更多驾驶辅助增强功能。对于开车的人来说，自动泊车功能非常实用，坐在车内就可以看清周围的环境，极大提高车和人的安全性。Sameer Wasson 介绍，“TDA4VM 处理器可以实现 360 度感知实现自动泊车，能够同时操作 4 到 6 个 300 万像素的摄像头，同时还可以将雷达、激光雷达和超声波等其他多种感知处理融合在一个芯片上。这种多级处理能力使得 TDA4VM 能够胜任 ADAS 的中心化处理单元，进而实现自动泊车应用中的关键功能，同时增强车辆感知能力，实现 360 度的识别感知。”

针对 ADAS 技术，客户还需要配合软件和算法进行设计，Sameer Wasson 表示，“我们会提供完整的 SDK，而且我们的 SDK 很容易做对应的软件开发，在 CES 上已经做了展示，同时，还提供视觉加速器、深度学习编程的案例，帮助客户快速开发产品。”

无缝集成多种功能，满足现代车辆的计算需求

现在的汽车系统要求越来越高，比如随着汽车实现联网，需要多个计算资源管理更多的数据，需要 PCIe 和 ENET 满足高带宽 ECU 内和 ECU 间通信，而且在达到基本功能的同时要求高等级的功能安全，需要支持网络安全 eHSM。再看 DRA829V，几乎是无缝集成了现代汽车网关系统所需的计算能力。

“传统汽车在网关部分采用的都是 CAN、LIN 等低速接口，对电控单元的升级不同，现在的汽车发展到了域的结构，包括动力域、ADAS 域等，都需要高速的总线接口。DRA829V 处理器是业界第一款集成了片上 PCIe 交换机的处理器，同时，它还集成了支持 8 端口千兆支持 TSN 的以太网交换机，进而能够实现更快的高性能计算和整车通信。”Sameer Wasson 介绍，“结合支持 ASIL-D 高安全和非安全相关任务处理的能力，这些计算和通信功能使汽车厂商和一级供应商能够在单芯片上实现不同要求的各种应用。更高的片上带宽还可以帮助开发人员更好地管理车载软件开发和验证，这意味着更加灵活的更新和升级。” 

从上图可以看出，在 DRA829V 进行了高度集成，将传统的安全 MCU、eHSM、以太网交换机集成到一颗芯片中，降低了系统设计的复杂度。同时，注重了隔离性，功能等级从高到低混合起来性能依然稳定。

我们知道，TI 的前一代产品是 Jacinto 6 处理器平台，新一代的 Jacinto 7 具体在哪些方面进行了改进？Sameer Wasson 介绍，“Jacinto 6 重点在于显示控制等应用，Jacinto 7 是要提高系统安全性、稳定性，以及满足 ADAS、车联网等应用需求。Jacinto 7 的功能安全从基础 IP 开始设计，和 Jacinto 6 不太相同，Jacinto 7 面向的是当前汽车发展需求，数据处理等，集成的 IP 满足当前 L2 到 L3 需要的 IP 模块。”