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AVs 需要新的计算平台

发布日期:2020-06-08

GRCC汽车电子电气架构创新发展论坛

2020-06-08 18:06:09

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一项新的调查强调了当前对自动驾驶的确切位置的看法,尽管自动驾驶汽车(AV)的开发在电子行业的讨论中占据主导地位,但企业离拥有正确的计算平台,安全认证标准和法规还有很长的路要走。


由Forrester Consulting代表Arm进行的AV从业人员的一项调查发现,尽管汽车公司在研发方面投入巨资以创建完整的AV系统,但许多公司仍处于产品工程的早期阶段,尚无法为大规模生产做好准备。只有20%的受访者表示,他们正在准备生产可靠的原型。


构建原型的关键挑战与软件,组件成本,计算挑战和安全性有关。特别是,调查发现传感器和计算尚未准备好黄金时间生产。


Forrester的许多工程师表示,生产就绪的AV系统所需的传感器技术仍处于新生阶段。一位自动驾驶计划负责人表示,从4级自动化升级到5级自动化所面临的挑战是传感器技术不存在。


计算能力和算法尚不存在。在无限条件下驾驶时,人类的判断力如此之大,以至于计算机可以在保证在所有情况下都比人类更安全的方式做出所有判断,将花费超过10年的时间。


评论说:“在公众接受计算机之前,计算机将必须比人类的能力至少好10倍。”


准备生产


硬件和计算对28%的调查对象构成了最严峻的挑战,特别是系统速度,功耗,计算能力,系统散热和系统尺寸。


使生产就绪的汽车级系统仍然是一个挑战。福雷斯特(Forrester)的调查表明,传感器技术的主要参与者大部分还没有完成大批量生产。


“原始设备制造商将会掌握很多东西,因为这些高科技公司必须学习如何将产品投入生产。报告说:“要生存10年15万英里,这个行业将遇到他们没有想到的问题。”


此外,法规和认证框架可能成为拥有可投入生产的AV系统的关键障碍。一位驻欧洲的受访者表示,安全标准是完全个性化的,没有可遵循的集中标准或方法和工具来验证系统。一位美国的受访者对此表示赞同,并强调NIST(美国国家标准技术研究院)没有能力认证AV系统。他们正在寻求行业发展**实践,这些**实践会随着时间的流逝逐渐发展成为标准。


另一位受访者说,工程师正在使用尚未为生产就绪的AV系统充分考虑的过时标准,“每个人都希望根据[ISO 26262]标准对他们的算法进行认证-[但是]该标准不包含任何内容。关于深度学习。”



( 汽车制造商正在考虑为车载电子设备采用全新的系统架构。图片来源:Continental Corp.)


功能安全也是一个主要问题。在调查中,一位OEM的美国工程师提到,法规和认证问题是“我们正在考虑和担心的事情-我们不知道会遇到什么。传感器对天气状况的抵抗力如何?您甚至如何得出自动驾驶汽车的安全性测试?您在哪种情况下运行它?许多人正在尝试利用模拟。模拟有效,但您无法模拟所有内容。”


由于为视AV系统提供动力的算法复杂,因此对于监管机构而言,几乎不可能在所有情况下对功能安全进行认证。


这项调查建议,需要采取以确保全球影音安全的认证框架为支撑的一致法规的工作。即使汽车公司正确使用了技术,当今的行业认证标准和政府法规框架也没有涉及自动驾驶汽车。


汽车行业的主管人员必须加快这些新标准的开发。如果法规和认证程序到2020年仍未标准化,则汽车行业和保险公司将面临监管空白或冲突。


硅还需要进行优化,以获得汽车级OEM硬件。驱动自主系统所需的高级AI和传感器数据分析将受益于优化的芯片。


此外,硬件和软件需要串联开发,并首先考虑功能安全性。迄今为止,许多自治系统的工作都集中在构建传感器和软件上,这些传感器和软件可以提供越来越高的自治水平。现在,系统已经证明了SAE 4级自治的潜力,是时候从原型转向预生产硬件了。从这一点出发,业界应该将软件和硬件作为一个整体设计在一起,以满足自动驾驶汽车的性能,安全性和安全性要求。


未来的汽车架构


大陆集团微电子集成总监西奥多·迈耶(Theodor Maier)表示,这辆车正在从单纯的汽车转变为具有核心大脑和许多笨拙的致动器的“移动解决方案”。因此,需要新的车辆架构来管理复杂性,因为复杂性已从基于多ECU的系统过渡到基于服务器的车辆网络架构。他补充说:“汽车芯片系统将是未来出行解决方案和驾驶自主性的关键组成部分。”


宝马集团**架构师兼汽车电子和电气架构负责人Matthias Traub也谈到了对新型混合计算架构的需求。他说,对于刹车和发动机控制等基本功能,汽车微控制器可能是合适的,但是直接使用消费电子领域的微处理器并不是建设性的。因此,需要采用混合计算形式的新方法。


混合计算体系结构将通过通用处理器(GPP),专用硬件加速器和嵌入式FPGA的**交互,实现对所需性能需求的节能分配。**系统级组成将通过硬件/软件协同设计得出。


为此,特劳布表示,BWM是欧洲处理器计划的一部分,该计划于2018年12月成立,旨在帮助开发高性能,低功耗的微处理器。在为期四年的项目中,一项专门的工作计划主要针对汽车领域,总预算为2000万欧元。预计在2021年将有第一个参考实现。


欧洲处理器倡议汽车高性能计算参考平台预计将于2021年实现。(来源:宝马)。


作者:Nitin Dahad

文章来源:eetimes




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