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EEPW首頁 > 汽車電子 > 編輯觀點 > TI新一代Jacinto 7處理器:為何適合ADAS和網關用中低端汽車

近日,TI在(美國消費電子展)上推出了JacintoTM 7處理器平臺,首先面世了兩款汽車級芯片,即①應用于ADAS(高級輔助駕駛系統)的TDA4VM處理器,②應用于網關系統的DRA829V處理器。它們包含用于加速數據密集型任務的專用加速器,如計算機視覺和深度學習。而且ADAS芯片功耗只有5~20W,無需主動冷卻,面向中低端汽車市場;網關處理器上增強了汽車類總線交換速率,能夠幫助車廠進一步向著一個“軟件定義汽車”的概念演進。

本文引用地址:http://sharethedeen.com/article/202001/409497.htm

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含羞草myhanxiucaoTI是如何做到高性能、低功耗、合理成本的?為此,電子產品世界記者訪問了德州儀器(TI)Jacinto?處理器產品線總經理 Curt Moore先生。

微信圖片_20200115175427.jpg圖:TI Jacinto?處理器產品線總經理 Curt Moore先生

低功耗的設計考慮

JacintoTM 7之所以實現了低功耗,因為把合適的事情放在合適的核或加速器上進行處理(如下圖)。TI非常理解整個ADAS數據流處理的過程,所以在里面加入了不同的IT模塊,諸如加速器、深度學習處理器等,使整個用戶場景的不同應用分布在不同的核上來處理,這樣效率是最高的。而競爭對手往往只用GPU核來處理所有的任務,那樣性能功耗比是不劃算的。

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距離未來L4、L5自動駕駛的路還有多遠?

含羞草myhanxiucao當前TI的系統更關注在L2+水平上的ADAS。

盡管L4、L5是未來的趨勢,但在當前的市場應用上還有很長的路要走,還面臨很多問題,特別是如何做到真正商用的成本還是一個問題。另外2點,①功耗上很難做到真正可用;②在功能安全上的系統穩定性,當前達不到可量產的水平。

不過,希望TDA4能夠成為L4、L5系統的一部分,TI會積極做這方面的開發。

相比前代的特色

上一代的JacintoTM 6更聚焦在infotainment(信息娛樂)的處理上,例如更炫的UI(用戶界面)、更多的顯示控制等。此次發布的新一代要解決的問題,更多是功能安全、系統穩定性方面的問題,主要是ADAS和車內網關的應用。

具體地,JacintoTM含羞草myhanxiucao 7的功能安全是從最基礎的時候就開始設計的,而且更加面向數據交換和更強的數據處理,瞄向當前及到L3水平所需要的IT模塊。

Jacinto 7是個基礎平臺

TI并沒有一個具體的數值表明性能會提高多少,TI專注于提供一個開放的軟硬件平臺,只提供最基礎的軟硬件的處理,把性能指標這樣的價值留給客戶。

例如,以此次上中國自動駕駛公司Momenta的展示為例,它的算法在TI的TDA4平臺上得到了非常好的效果,因為TDA4是可編程的平臺。TI本身在基礎硬件上提供了強大的、各種各樣的加速器和處理能力,同時也提供全面的SDK,由客戶來選擇實現怎樣的功能和性能,例如目標識別的功能,有的公司可能做得效果較差,有的公司可能做得非常好。可見,TI是把這部分的價值留給了客戶。

成本會降低多少

成本不是那么簡單。如果完全和上一代的功能一致的條件下,J7的成本是絕對下降的。但因為市場在不斷的變化,TI會提供1個家族芯片,其中有最低性能的,也有最高性能的,最低性能的成本就會非常低。TI的期望是這個星球上的任何一個車輛都裝上ADAS系統,如果這樣,最低成本的方案一定非常有競爭優勢。因此JacintoTM 7具有廣泛的延展性,從最低性能到最高性能整個家族的分布是非常多樣的,這完全超越了TI當前競爭對手的。

Jacinto 7的具體介紹

據WHO(世界衛生組織)統計,每年約有135萬人死于道路交通事故,根據美國IIHS(高速公路安全保障學會)統計,如果安裝了 FCW(前方碰撞預警)或AEB(自動剎車輔助系統)等的ADAS系統,會減少大約一半的傷亡。

含羞草myhanxiucao但是這樣一些系統主要安裝在高端車型上,對于中低端車型怎么辦?

與此同時,汽車整體的復雜度也在飛速成長,2010年整車軟件復雜度代碼是1000萬行,而在2016年軟件復雜度達到了1.5億行代碼!另外,整個汽車架構也在飛速變化當中,這些都帶來很大的挑戰。TI的JacintoTM含羞草myhanxiucao 7就是應對這些挑戰的。

此次發布JacintoTM含羞草myhanxiucao 7有兩款芯片。①TDA4VM芯片是ADAS芯片,能夠提升車輛周圍環境的感知能力,帶來很好的ADAS體驗。②DRA829V芯片。由于ADAS功能需要海量數據在汽車里進行傳輸,DRA829V主做數據傳輸和交換,同時能夠幫助客戶在下一代軟件定義汽車上起到基礎作用。兩款芯片的功能如下圖。

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所以整個JacintoTM含羞草myhanxiucao 7系列是一個完整的汽車平臺,汽車里所有能用到處理器的地方都可以在Jacinto? 7里找到。

汽車處理器有一個特點:功能安全要求非常高,①功能安全的要求并不是你做出一顆芯片,主要是用于安全彌補的,而是從芯片設計之初就要開始考慮到所有功能安全的需求。②為了做好功能安全,要理解整個汽車處理,例如ADAS所有的流程,才能根據這樣一個正常的應用場景來設計一顆更好的芯片。③能效比要再達到一種平衡性,因此在做ADAS分析時功耗不能太高。

1)ADAS芯片:TDA4VM的特點

 多級處理,在里面集成了ISP等實時模塊和深度學習的模塊。

 功耗。含羞草myhanxiucao只有5~20W的典型功耗才可以真正在汽車里得到應用。

TI對于整個汽車應用場景會非常理解,做了很多有針對性的汽車方案,例如,PCIe交換機、以太網交換機和一些功能安全模塊,都集成到了芯片中。

在車里,ADAS系統基于TDA4VM的ADAS系統可以成為您的“副駕駛”,無論是在雨天、霧天,因為其中集成了各種的加速器、深度學習處理器和內存,成為全功能、可編程的集成平臺。例如,在處理器上可支持800萬像素的攝像頭的接入,更大尺寸的攝像頭的接入能夠讓車輛“看”得更遠。另外,Jacinto? 7平臺是一個完全可編程的處理器,例如,現在國內自動駕駛公司Momenta在有一個演示,是在TI的TDA4上做的前視演示,可以感知任何車輛的識別、車輛與車輛之間的距離,因為將各種各樣的功能集成在了里面。

在TDA4上,用戶可以使用一個體驗更好的,360°全屏泊車的系統,該系統會更加智能地幫助車主找到車位,更快地將車主的車停到車位里。

不僅如此,Momenta演示的功耗表現非常出色,在CES上曾有客戶觸摸TDA4 的芯片外殼,發現芯片外殼上沒有做任何的散熱,可見功耗是非常低的。

以下框圖是當前典型的ADAS系統框圖,主要分析部分是由GPU完成,在這顆應用處理器外,會集成MCU、外部ISP、以太網交換機和PCIe交換機等。

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TDA4把原來外部需要的上述模塊集成到芯片中,其中包含通用處理部分的CPU、C7 DSP MMA深度學習加速器、VPAC DMPAC視覺加速器、內部的ISP和以太網交換機,以及PCIe交換機等等。

2)汽車網關系統:DRA829V

傳統汽車約有20年都在應用傳統網絡,主要連接的是CAN/LIN等低速接口,這些低速接口帶來很多麻煩,特別是對整車所有電控單元升級的部分是非常慢的(下圖左)。現在的汽車過渡到了分域結構,例如有ADAS域、infortainment域和動力域等。分域結構中,域與域之間需要非常高速的連接總線(下圖右),DRA829V系列就是用于解決這件事情。

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在DRA829V上集成了PCIe交換機,這個交換機總線非常快,對各個域之間的連接會非常有利。在DRA829V集成里,最重要的一點,因為人們面向的應用中,有的功能安全等級要求非常高,有的沒有要求,所以把不同的功能混合到一個芯片中時,對隔離性要求非常高。DRA829V系列芯片在設計上非常注重這種隔離性。在這顆芯片中集成了8端口Gbit/TSN以太網交換機,TSN(時間敏感網絡)是下一代車載以太網。如果用這樣一個以太網交換機可以非常方便連接各種不同的域,不管是動力域還是數字化駕駛艙域還是ADAS域,都非常容易連接。

含羞草myhanxiucao下圖,左邊是TI理解的整個車身運算平臺的框架,在這個框架應用處理器外需要接上外部的PCIe交換機、以太網交換機,也需要外部的信息安全模塊(eHSM),外部的MCU。TI新的DRA829V把上述外部需要集成的IP模塊全部集成進來。TI汽車網關處理器最核心的一點是高性能處理器,同時需要功耗非常低。

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小結

含羞草myhanxiucao在CES展上,TI有很多基于Jacinto? 7汽車網關和ADAS系統的演示,可做出各種和汽車相關的ECU產品,提升了人們的駕駛體驗,同時會讓更多的中低端車也能用上這些ADAS功能。同時因為在網關處理器上增強了汽車類總線交換速率,所以能夠幫助車廠進一步向著一個“軟件定義汽車”的概念演進。

TI在汽車領域已經耕耘35年,在工業安全領域也有超過25年的經驗,嵌入式處理器在汽車方面的應用有超過20年的經驗,汽車市場是TI專注的一塊很大的市場。



關鍵詞: CES 2020
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