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    • 01. 計算平臺中的芯片核心
    • 02. 視頻里面的要點
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芯馳高性能車規(guī)SoC平臺介紹

2020/08/04
384
閱讀需 6 分鐘
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補一篇之前芯馳 SemiDrive 高性能車規(guī) SoC 平臺的技術介紹,這個是整個視頻里面相對介紹詳細的部分,包含四塊的特性,Safe、Secure、Scalable 和 Smart,分別對應功能安全、信息安全、可擴展性和智能應用的幾塊。

01. 計算平臺中的芯片核心

我們之前說的智能汽車計算平臺硬件架構,是圍繞高性能 CPU/GPU 的 SOC 芯片來實現(xiàn)的,在智能駕駛領域需要 SOC 芯片支持實現(xiàn)環(huán)境感知定位、路徑?jīng)Q策規(guī)劃等核心算法,也需要 實現(xiàn)高安全級別的車輛控制和車內(nèi)通信等,實現(xiàn)故障監(jiān)測和冗余控制等。

圖 1 整車的核心域控

基礎的要求就是和傳統(tǒng)車載芯片不同的強大的運算能力滿足計算性能與實時性要求;滿足 ISO 26262 的功能安全要求;滿足信息安全要求;支持多種車內(nèi)通信協(xié)議 CANFD/Ethernet 等;支持 FOTA 升級,實現(xiàn)功能迭代;滿足車規(guī)級標準和低功耗要求。 

圖 2 各個主要模塊的芯片要求

 

02. 視頻里面的要點

如前面一篇文章所說的,X9 系列芯片用來支持未來智能座艙,X9 芯片可以同時支持多塊高清屏幕,具備語音交互、手勢識別,駕駛員狀態(tài)監(jiān)控等功能;

圖 3 X9 的應用框圖

V9 系列芯片是自動駕駛的核心大腦:作為域控制器核心,V9 內(nèi)置高性能視覺引擎,支持多達 18 個攝像頭輸入;

圖 4 V9 的自動駕駛應用

G9 系列芯片是未來汽車的智慧信息樞紐,20xCAN FD/16xLIN/2x 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包處理引擎,支持國密 SM2/3/4/9 和 C-V2X 協(xié)議加速

圖 5 G9X 的網(wǎng)關典型應用

如下圖所示 X9、V9、G9 處理器,采用全新的 SOC 架構,包含四個重要的組成部分,獨立的安全島(Safety Island),獨立的硬件加密模塊(HSM),可靈活配置的應用處理器(Scalable Application Processor),以及芯馳的智能引擎(SemiDrive Smart Engines)

圖 6  芯馳的 4S 概覽

1) Safe 安全性 

這個是系列 SOC 芯片的基本特性,配置獨立安全島,包含雙核鎖步安全處理器,并且采用了數(shù)據(jù)糾錯保護等多種安全機制,覆蓋整個 SOC,在芯片核心安全模塊上,甚至達到了 99%的診斷覆蓋率;

圖 7 安全性概覽

 2)Secure 加密性 

這個特性主要體現(xiàn)在 G9 上,采用了高速互聯(lián)架構,支持 CAN-FD,兩個千兆以太網(wǎng),兩個 PCIE3.0,兩個 USB3.0,16 個 UART 等接口的同時,還集成了商密 SMx 系列算法,增加了一個 SDPEv2 的第二代硬件包處理引擎,加速各接口之間數(shù)據(jù)包的實時“轉發(fā)”、“過濾”、“阻止”等動作,無需占用上層操作系統(tǒng)和處理器資源。 

圖 8 信息安全性

3)Scalable 可擴展性

以 X9 為例,主要包含自主設計的硬件虛擬化加速單元 DriveBoost,采用 ARM 最新的 v8.2 架構 CPU 核心和 Imagination 的第 9 代 GPU,這幾個部分最主要是可以做一定的剪裁,支持不同的屏幕,包括雙屏 - 八屏 

圖 9 可擴展性

 

圖 10 X9 的系列

圖 11 X9 的不同的組合配置

 

4)Smart 智能 

以在自動駕駛的芯片為例,V9 具備多傳感器融合能力(16xCAN-FD, 16x FullHD Camera, 16x UART, 2xGbE, 4 核 A55, 3D GPU,雙核 R5LS)和 PCIE3.0 算力擴展能力的域控 SoC,靈活配合 GPU、FPGA、NPU 等 PCIe 接口 AI 算力單元。針對幾個常見的應用場景開發(fā)了專用的加速引擎。比如 CV 引擎可實現(xiàn)高性能的圖像處理;語音引擎在不占用 CPU 資源的情況下實現(xiàn)語音喚醒功能。

圖 12 Smart 的關鍵特性

小結:可以參考次條的視頻來聽一聽,總得來說,針對汽車智能化的電子電器架構的多個主要域的設計應用,芯馳的 9 系列車規(guī) SoC 設計符合潮流趨勢,的確值得期待。

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電子產(chǎn)業(yè)圖譜

筆者 朱玉龍,一名汽車行業(yè)的工程師,2008年入行,做的是讓人看不透的新能源汽車行業(yè)。我學的是測試和電路,從汽車電子硬件開始起步,現(xiàn)在在做子系統(tǒng)和產(chǎn)品方面的工作。汽車產(chǎn)業(yè)雖然已經(jīng)被人視為夕陽產(chǎn)業(yè),不過我相信未來衣食住行中的行,汽車仍是實現(xiàn)個人自由的不二工具,愿在汽車電子電氣的工程方面耕耘和努力,更愿與同行和感興趣的朋友分享見解。