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Powered by Xilinx (PBX)-宏景智驾:借助Xilinx 车规级方案补齐高算力AI芯片非车规最后一块短板

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赛灵思车规级FPGA芯片,使得宏景智驾自动驾驶计算平台ADCU直接实现了全车规的产品设计,补齐了高算力AI芯片非车规的最后一块短板

 

客户名称:宏景智驾

成立时间: 2018

行业: 自动驾驶

网址: http://www.hongjingdrive.com/

方案:全栈式自动驾驶系统方案提供商

项目概览

自动驾驶发展至今,在更加严格的安全等级和功耗成本限制下,实现高级自动驾驶,对充当自动驾驶“大脑”的域控制器提出了更高的要求。除了特斯拉等业界巨头,能够在这个领域落地的方案可谓凤毛麟角。而成立于 2018 年的宏景智驾,便是这个高级自动驾驶赛道的领先探险者之一。

宏景智驾是一家致力于研发高级自动驾驶计算平台和解决方案的全栈式自动驾驶系统方案提供商,兼备自动驾驶车规级硬件、软件和系统集成能力,全周期赋能L1-L4+级别的智能驾驶,并已获得总计近亿元的天使轮+PreA轮融资。公司总部位于杭州,在上海、合肥、美国底特律等城市设有研发机构。

行业挑战

选择从域控制器进入自动驾驶行业,展示了宏景智驾团队的技术实力。从自动驾驶整车电子电气架构发展方向上,宏景智驾所打造的域控制器ADCU,属于智能驾驶的中央控制器,定位于L3 及以上高级自动驾驶系统。相比L0-L2 驾驶辅助系统那样的传统分布式控制系统,L3及以上自动驾驶系统是技术的分水岭。由于驾驶员的参与度降低,系统的安全性也就要求更高,功能和复杂性也随之大幅增加,所以宏景团队所面临的挑战也就自不必说。

其中主要挑战包括:

  • 传感器种类及数量的增加,机器学习算法也日益复杂,需要提供更强的算力来支撑域控制器进行信息处理与决策。传统的几百兆主频的MCU,甚至CPU,都已经无法满足庞大算力的需求;除此之外,如何为这个大脑装上智能化的AI引擎,是算力之外智能驾驶实现的另一个重要问题。
  • 如何在不牺牲性能和成本优势的前提下,又能提供可以不断优化算法的可扩展能力与敏捷的迭代能力。宏景智驾认为,只有可以根据不同应用客户和应用场景进行量身定制的自动驾驶系统,才能真正被用户接受,并因而实现实质性的商业落地。
  • 直接关乎生命与财产安全,与其它市场相比,汽车电子在合规上要求更加严格。车规级是汽车行业独特的硬件规格标准。然而当前市场上L3以上高级自动驾驶系统多是基于工控机,无法满足大规模量产的车规级要求。此外,L3及以上高级自驾系统域控制器还需要满足更为严格的功能安全需求,也即ISO26262最高安全等级ASIL-D。
  • 相比普通车载ECU,高级自动驾驶域控制器功耗要大很多。市面上的工控机多在500到1000W左右,完全无法满足量产需求。
  • 设计工具的挑战。“工欲善其事必先利其器”。一个完美的自动驾驶系统,需要承载软硬件工程师共同的智慧,既可以发挥软件工程师功能算法上的创意,又能通过硬件工程师不断优化并部署在最合适的硬件平台上,并最终真正落地。

解决方案

赛灵思车规级XA Zynq® UltraScale+™ MPSoC, 特有的自适应能力及高性能计算能力,完美契合宏景智驾的ADCU( Autonomous Driving Computing Unit)产品需求,促成了其名为“双子星 (Gemini)”的软硬一体化自动驾驶计算平台ADCU  的成功推出。该平台解决了市面上绝大多数自动驾驶固有的非车规、功耗高、性能弱等问题,为自动驾驶提供了一个集高性能、高能效、高安全、高可靠、高通用性的计算平台,能够很好地满足 L3/L4 高级自动驾驶技术需求,是目前中国市场上少有的能够支持高级自动驾驶的通用型域控制器平台解决方案。

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图一: 宏景智驾“双子星 Gemini)”软硬一体化自动驾驶计算平台

宏景智驾CEO刘飞龙表示:“宏景智驾在ADCU产品方案定义过程中,综合比较了多种芯片方案,赛灵思车规级XA Zynq® UltraScale+™ MPSoC的高性能、低时延、低功耗,以及硬件可配置等诸多优点,是我们最终选择赛灵思产品的原因。”

采用16nm 工艺并符合ISO26262 ASIL-C级认证的Zynq UltraScale+ MPSoC,是一款异构多核的自适应处理器平台,面向 L2+ 到 L4 的高级驾驶员辅助系统( ADAS )应用和自动驾驶( AD )应用。该处理器平台提供了业内最高水平的芯片集成能力,优异的可编程能力、出色计算性能及丰富的I/O 接口,可以全方位满足宏景智驾驶ADCU平台对车规、安全、质量、可靠性以及定制化可扩展能力的需求。

成效

得益于赛灵思硬件处理器的高性能和Vitis AI人工智能软件开发平台的有效支持,宏景智驾ADCU的软硬件性能相比竞争对手更全面、更出色,实现了业界少有的“五高”自动驾驶全栈解决方案。其中包括:

  1. 多核异构的超高性能
  2. 整机功耗小于 70W 的高能效
  3. 满足 ASIL-D 功能安全等级的高安全性
  4. 满足车规级量产要求的高可靠性
  5. 以及覆盖 L1-L4 模块化软件架构的高通用性。

该方案可以支持最高12路摄像头,6路激光雷达及多路毫米波雷达的接入和数据处理,可实现实时的多路多目标AI感知处理,完全满足 ASIL-D 功能安全等级,支持L1-L4 多场景应用。

此外,宏景智驾驶还采用了赛灵思专门针对AI和机器学习而打造的统一软件开发平台 — Vitis AI。Vitis AI 所提供的一系列面向深度学习神经网络的处理器架构、剪枝和量化工具以及设计示例等,帮助宏景智驾的工程师解决了一系列深度学习模型部署和软件优化的难题,在极大的提高了软件质量和部署效率的同时,也满足了自动驾驶计算平台进一步提升单位功耗AI性能的需求。

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图二: 宏景智驾自动驾驶计算平台单元

在赛灵思的支持下,宏景智驾已于2019 年 7 月推出双子星计算平台原型机,并于2020 年 1 月推出产品,目前已在部分 L3和L4 行业专业用户成功装车并运营,并取得多个国内主流 OEM 厂家的样件订单。此外,公司目前也已在干线物流智能驾驶卡车、城市无人驾驶出租车(Robotaxi)、封闭区域内的无人矿车等丰富的应用场景下实现了成功应用。