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赛灵思:可编程逻辑器件助力自动驾驶走向现实

作者:www.cechina.cn2019.12.13阅读 4262

  随着信息互联技术的迅猛发展,汽车行业正在被重新定义。自动驾驶技术让汽车的自动化程度不断提升,其中计算机视觉正逐步向神经网络AI过渡控制工程网版权所有,使我们可以通过可编程的逻辑来优化自动驾驶。除了车的外部环境,加强内部监测也是一大趋势,包括司机和乘客。在此过程中,可扩展性技术的应用可以实现行业的巨大转变,包括随之而来的交通及服务方式的转变,以及新生的商业模式。
  赛灵思作为全球领先的可编程逻辑完整解决方案供应商,其产品在汽车领域有着非常广泛的应用,覆盖了汽车当中很多不同的应用。近日,赛灵思推出了ZU7EB7ZU7EB11两款新产品,同时将自动驾驶技术带到了一个新高度。在同期媒体采访会上,赛灵思汽车战略与客户市场营销总监Dan Isaacs,就赛灵思产品的特点,FPGA的优势,以及自动驾驶技术等进行了分享。
  集自适应、可扩展性于一体
  从背景和经验上,赛灵思在汽车领域有着非常深厚的经验。从2014年向14个品牌,29款车型供货,一直发展到2018年的29个品牌,111款车型。自动驾驶方面,赛灵思的产品出现在很多厂商的产品和平台中,包括百度的阿波罗、比亚迪、戴姆勒、麦格纳、采孚和小马智行。Dan Isaacs介绍,赛灵思的产品器件可以从小到大覆盖所有客户可能出现的需求,不管是边缘传感器还是集中处理的预控制器。
  在探索自动驾驶技术的路径上,一些传统厂商倾向于先去做全景环式探测器,从车外移到车内,然后再做ADAS预控制器等。对于像百度这些互联网科技公司控制工程网版权所有,往往会选择另一条非传统的路径,采用直接做集中处理模块的方式来实现自动驾驶。目前,赛灵思的产品和解决方案已涵盖了两条路径当中所有的内容。比如在激光雷达方面,超过30多家公司正在使用赛灵思的产品和技术。
  Dan Isaacs表示,如何能够更加安全是赛灵思一直在思考的问题,随着对传感器的要求不断提高,对于数据的处理要求也在不断发生变化,这就要求汽车当中这些系统和器件都是具有可扩展性的。赛灵思的自动驾驶中央模块的功能和技术,不管是从数据的整合还是传感器的融合方面,都再次向大家证明了赛灵思的技术是非常有扩展性的,从很小的器件可以扩展到很大的器件。
  另外,赛灵思的产品和芯片有着高度的自适应性,不管是需要有更多的传感器,还是要有更高的运算的性能,都可以满足不断变化的需求。比如激光雷达,现有50多家激光雷达公司,他们在处理数据和收集数据的方式都是不一样的,所以他们希望能够很好的通过不同方式把数据进行收集。另外摄像头方面也有很多变化,需要能够清晰识别物体,更好了解周围的情况。Dan Isaacs强调,只有可扩展的有自适应性的产品才能满足产品和技术不断的迭代。
  独具优势的技术和产品
  在自动驾驶系统里,传感器的融合是一个非常重要的方向,它能够结合不同传感器的优势,提供更好的信号输入。采用赛灵思的FPGA方案,能够更好的实现传感器的信号融合,从而给感知系统提供巨大的优势和便利。同时赛灵思将提供下一代Vitis解决方案或者是系统,让客户能够更方便使用FPGA技术加速产品和技术的迭代。Dan Isaacs表示,赛灵思的产品方案具备以下优势。
  首先,高吞吐量和低延时。通常情况下,传统CPU、GPU或者DSP可以实现高吞吐量,但是没有办法实现低时延。采用赛灵思的FPGA方案,同时可以实现高吞吐量和低延时,相关能力有12倍的提高,能耗方面只有通用计算架构的1/10,此外还拥有非常强的时序。
  其次,实现芯片内的运行中的重配置。这也和其自适应性有关,赛灵思的产品和技术不需要引入新的器件就可以实现运行中的重配置。例如在MIPI协议当中,数据速率在不断提高,FPGA方案不需要改变原来的器件,只要通过可编程逻辑的变化就可以支持高数据速率。
  再次,赛灵思的FPGA方案具备DFX,也就是动态功能交换的性能。不需要进行重启或者是关掉这些器件,就可以实现器件之间功能的互换。 比如在I/O或者传感器不需要发生太大变化,只是用了可编程逻辑当中的一部分在进行改变。
  总之,赛灵思的产品和技术除了高性能、低延时外,通过可编程的逻辑可以帮助客户实现动态功能交换或者在远程硬件,也就是芯片更新。从而可以提供一个非常全面的可扩展的解决方案,包括传感信息I/O的要求,以及加速的能力,还有数据汇总、预处理和分配的能力。能够将所有的数据从边缘小的器件那里收集过来进行处理,再用大器件,也就是中央预处理器来进行处理。加上ADAS就可以实现异构计算,帮助矢量引擎、AI引擎和各种引擎来实现异构计算。
  不断完善的SA产品线
  赛灵思在汽车领域有着非常深厚的经验,最近推出了ZU7EB7和ZU7EB11。这两款新的产品使得现在汽车级别的器件更具有编程性、有更高的I/O,而且有更好的性能CONTROL ENGINEERING China版权所有,这也是赛灵思汽车级别SA产品线当中最新的产品。Dan Isaacs表示,"这个主要是基于ADAS和自动驾驶的需求,比如现在我们对于边缘的探测器和中央预控制器都有更高要求。我们之所以推出这两款产品,也是因为客户的需求,所以我们推出了赛灵思ZU7EB这样一个新的产品。"
  赛灵思的产品带来的优势以及产品高性能已经远远的超越了它相比之下比较高的价格,因为可编程的逻辑可以支持不同的算法,可以让芯片支持很多不同的要求。"对于定制化芯片,也就是ASIC来讲,要想改变一个功能或者改变一个要求就必须再做一个芯片,成本很高,风险也很高,不能确定第二次就能用。赛灵思的可编程逻辑产品,就可以通过同一个器件来满足各种不断变化的需求CONTROL ENGINEERING China版权所有,很好的弥补了ASIC的缺陷。"Dan Isaacs如是说。
  他还特别强调了DAPD,就是数据汇总预处理和分配的功能。因为现在很多客户都希望有大的器件,自动驾驶汽车上需要有更多的传感器,所以需要更多的可编程的能力,并且能够把更多的加速器放在整个系统当中。根据这些要求,赛灵思很快做出了响应,所以有了一系列可扩展的产品线,用来满足客户新的对于处理和传感的要求,除了边缘侧的传感器外,还包括客户对于中心预控制的要求。
  FPGA才是最佳选择
  互联网控制一直算是自动驾驶里的一条实现路径www.cechina.cn,但在Dan Isaacs看来,分布式系统让每个节点都有计算能力和智能化才是最高效的系统,如果把所有的计算、所有的智能集中在一个中心节点或者是云端,其实并不是一个非常好的方案。并且5G虽然在低延迟和带宽上有很大优势,但是无可避免仍然是一个无线传输,所以无线传输一定会有不可靠的一面。刚才大家看到很多场景,在那种场景上如果依靠一个网络,其实它的可靠性仍然是下降的。
  Dan Isaacs表示,5G就像是一个基础设施或者是公路,对于L4自动驾驶一定是非常有帮助的,但是并不是解决或者是实现L4自动驾驶的灵丹妙药。它可以让有些自动驾驶的问题得到更好的解决,比如像红绿灯信号通过视觉仍然有一定的错误率,如果通过5G和车联网的话,它能够给我们提供一个非常好的补充。由FPGA来提供可编程的逻辑处理器,仍将是时下很长一段时间内自动驾驶技术研发的不二选择。
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