11月3日,芯馳科技在智東西公開課開設的「芯馳科技汽車芯片系列公開課·智能座艙芯片專場」已順利完結,芯馳科技資深產品市場總監金輝圍繞《一芯多屏趨勢下,智能座艙芯片的創新與應用》這一主題帶來了直播講解。
本次講解分為主講和Q&A兩個環節,共分為上下兩集,將從以下4個方面展開:
汽車EE架構演進與智能座艙進化
智能座艙技術趨勢及挑戰
芯馳智能座艙X9系列芯片解析
芯馳座艙應用和生態
本集內容為:
汽車EE架構演進與智能座艙進化
智能座艙技術趨勢及挑戰
汽車EE架構演進與智能座艙進化
關于整個汽車電子電氣架構的集中化演變,實際上汽車電子電氣架構已經進行了一次演進,即從第一代獨立的ECU分布式架構向域控制器架構演進。如上圖左下角所示,現在主流架構有3-4個域,包括智能駕駛域、智能座艙域、車控域、智能網關域等,每個域都由一個高性能的域控制器管理。
接下來會進一步融合成一個中央計算。這個階段的實現時間每家估計的都不一樣,我們認為在2030年前后。在這個過程中,可能會存在一個融合的過程,即不同域之間合并,產生跨域融合,比如艙泊一體就是座艙和泊車一體,或艙駕一體,這是目前的發展態勢。
針對這個演變,芯馳科技也提出了芯馳中央計算架構SCCA 1.0版本。如上圖所示,可以看到中間綠色部分是三個高性能的域控制器,分別是X9,V9和G9。X9是智能座艙中央計算,V9是自動駕駛中央計算,G9是智能SOA中樞網關。五個黃色部分是區域控制器,它由一個高性能的處理器,即E3組成,以此構成整個中央計算架構。圖中藍色的小圓圈,作為輸入時,它可能是一個傳感器;作為輸出時,它可能是一個執行器。
現在軟件定義汽車,導致整個智能汽車的復雜度幾何級提升。特別是座艙系統日益開放之后,移動端應用大批量向座艙進行遷移,所以在單個芯片上的操作系統數量會是以前的3~5倍。同時,由于以前一個中控可能只運行一個系統,支持一塊屏幕,而現在的座艙需要支持多個操作系統、多塊屏幕,好處是整個應用程序會是傳統汽車的50~100倍,但也導致了整個軟件定義汽車的復雜度呈幾何級提升。
如上圖所示,是未來智能科技座艙的各種場景,可以看到包括傳統的中控娛樂導航、液晶儀表盤、行車記錄儀、獨立后排娛樂,還有抬頭顯示、360度環視+自動泊車輔助,語音助手也必不可少,同時也會有駕駛員監測系統以及乘客監視系統、虛擬空調面板等等。
既然智能座艙有如此多的場景需求,它實際上也會面臨著許多變革。首先是多用戶,座艙需要同時支持多個用戶:駕駛員,副駕以及后排,每個用戶都需要獨立身份,比如后排乘客需要看愛奇藝,他可以用自己的身份來登錄系統;第二是高可靠性,座艙在集成了儀表、環視和DMS等系統之后,就不再是一個傳統的娛樂導航系統,它需要充分考慮系統軟硬件設計,保證可靠性;第三是響應快,當交互方式變得更為豐富的時候,需要系統能夠做出更為迅速和精準的響應,例如語音交互,如果喚醒和識別不能及時完成,用戶體驗將會大打折扣;最后是高安全,這里的安全主要指信息安全和數據安全。在高可靠性方面主要指的是功能安全,即不能出故障。
智能座艙技術趨勢及挑戰
有了這些變革之后,對座艙芯片的技術發展也提出了相應的要求:
首先是多系統,即一個芯片可能要有多個系統。從安全性角度考慮,虛擬儀表需要采用QNX或者Linux系統;從軟件生態角度考慮,中控導航、副駕娛樂、后座娛樂則需要采用Android系統,需要做到在同一個硬件上運行多個操作系統,同時保證每個系統的完整性和獨立性。
第二點是高性能。只有高性能,才能夠確保對所有操作的快速響應。
第三點是功能安全。因為座艙系統的軟硬件復雜度提升,所以對系統的穩定性提出了更高的要求。
最后一點是數據安全。在一個多用戶的系統中,每個用戶都有私有的數據和敏感信息,大家都希望自己的隱私被保護。
因此,這對整個智能系統的軟硬件設計帶來了一些挑戰。比如需要有足夠的CPU和GPU性能,這里面不允許有架構設計瓶頸;需要有真正的硬隔離和硬件虛擬化支持;同時,還要專門為座艙設計一些顯示和處理單元;最后是要有真正獨立的安全島MCU子系統,這里面要強調它的電源、時鐘、PLL、外設要獨立,要支持AutoSAR MCAL。
關于芯馳科技
芯馳科技專注于為未來智慧出行提供高性能、高可靠的車規芯片,是國內首個“全場景、平臺化”的芯片產品與技術解決方案提供者。
芯馳科技芯片產品和解決方案覆蓋智能座艙芯片、智能駕駛芯片、中央網關芯片和高性能MCU芯片四大業務,涵蓋了未來汽車電子電氣架構最核心的芯片類別,從而實現“四芯合一,賦車以魂”。芯馳的車規芯片已實現大規模量產,服務客戶超過260家,覆蓋中國90%以上的車廠。
關于芯馳科技 四證合一
·國內首個通過德國萊茵TUV ISO 26262 ASIL D功能安全流程認證
·國內第一個獲得德國萊茵TUV ISO 26262 ASIL B 產品認證的車規處理器
·一次性通過所有AEC-Q100可靠性認證項目
·國內首批獲得國密商密產品認證
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原文標題:芯馳公開課丨一芯多屏趨勢下,智能座艙芯片的創新與應用(上集)
文章出處:【微信號:SemiDrive,微信公眾號:芯馳科技SemiDrive】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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