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自動駕駛需要新的計算平臺
2019-04-23 00:17:49· 來源：Astroys
目前的處理器不適合未來的自動駕駛。雖然自動駕駛的發(fā)展在電子行業(yè)的討論中占據(jù)著主導(dǎo)地位，但各公司距離擁有合適的計算平臺、安全認證標準和法規(guī)還有很長的路要
“ 目前的處理器不適合未來的自動駕駛。”
雖然自動駕駛的發(fā)展在電子行業(yè)的討論中占據(jù)著主導(dǎo)地位，但各公司距離擁有合適的計算平臺、安全認證標準和法規(guī)還有很長的路要走。一項新的調(diào)查顯示當前對于我們正在走向自動駕駛的道路的思考。
Forrester Consulting代表Arm進行的針對自動駕駛相關(guān)從業(yè)者的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，雖然汽車公司正在大力投資研發(fā)以創(chuàng)建完整的自動駕駛系統(tǒng)，但許多仍處于產(chǎn)品工程的早期階段，并且還沒有為量產(chǎn)做好準備。只有20％的受訪者表示他們已經(jīng)準備好生產(chǎn)可靠的原型。
構(gòu)建原型的關(guān)鍵挑戰(zhàn)與軟件、零部件成本、計算挑戰(zhàn)和安全性有關(guān)。特別是，該調(diào)查發(fā)現(xiàn)，傳感器和計算尚未到達生產(chǎn)的黃金時期。
Forrester采訪到的許多工程師說，可量產(chǎn)的自動駕駛系統(tǒng)所需的傳感器技術(shù)仍處于初期階段。一位自動駕駛項目主管表示，從L4到L5自動駕駛的挑戰(zhàn)是能夠滿足需求的傳感器技術(shù)其實不存在。
計算能力和算法也尚不存在。能夠保證在無限的條件下比人類駕駛更加安全的算法至少需要超過十年時間。某位主管說：“在公眾可以接受之前，計算機必須至少比人類做的好10倍。”
可量產(chǎn)的系統(tǒng)
在調(diào)查中，28％的受訪者表示硬件和計算問題是最嚴峻的挑戰(zhàn)，尤其是系統(tǒng)速度、功率需求、計算能力、系統(tǒng)散熱和系統(tǒng)的尺寸。
車規(guī)級系統(tǒng)的量產(chǎn)仍然是一個挑戰(zhàn)。Forrester的調(diào)查顯示，傳感器技術(shù)的主要玩家大部分都沒有批量生產(chǎn)。
該報告里稱：“科技公司們將需要很多來自主機廠的幫助，因為他們必須學(xué)習(xí)如何將產(chǎn)品投入生產(chǎn)。且為了10年和15萬英里的耐久性，會讓他們面臨之前沒有想到的問題。”
此外，監(jiān)管和認證框架可能是自動駕駛系統(tǒng)量產(chǎn)的關(guān)鍵障礙。一位駐歐洲的受訪者表示，安全標準是完全個性化的，沒有集中的標準或方法和工具來驗證系統(tǒng)。一位美國受訪者對此表示贊同，并強調(diào)NIST（國家標準與技術(shù)研究院）遠沒有認證自動駕駛系統(tǒng)的能力。他們希望行業(yè)能夠開發(fā)隨著時間的推移逐步發(fā)展成為標準的最佳法規(guī)。
另一位受訪者表示，工程師正在使用過時的標準，這些標準尚未完全考慮用于可量產(chǎn)的駕駛系統(tǒng)。每個公司都希望對其算法進行認證（如ISO 26262），但該標準不包含任何有關(guān)深度學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
行業(yè)正在考慮全新的電子電氣架構(gòu)（圖片：大陸）
功能安全也是一個主要問題。在一項調(diào)查中，一位美國主機廠的工程師提到，監(jiān)管和認證問題是他們正在考慮和擔(dān)心的問題，因為不知道將會遇到什么。傳感器在各種天氣條件下表現(xiàn)如何？如何獲得自動駕駛汽車的安全測試？需要經(jīng)過哪種場景？很多人都在嘗試利用模擬仿真，那的確有效，卻無法模擬一切。
由于自動駕駛系統(tǒng)的復(fù)雜算法，所有情況下的功能安全認證對于監(jiān)管機構(gòu)來說幾乎是不可能的。
該調(diào)查建議，需要通過確保全球自動駕駛安全的認證框架支持的一致法規(guī)開展工作。即使主機廠有了正確的技術(shù)，今天的行業(yè)認證標準和政府監(jiān)管框架也不涉及自動駕駛汽車。
汽車行業(yè)的高管必須加快這些新標準的制定。如果到2020年法規(guī)和認證程序不規(guī)范，汽車行業(yè)和保險公司將面臨監(jiān)管缺口或沖突。
芯片也需要進行優(yōu)化以獲得車規(guī)級標準。驅(qū)動自動駕駛系統(tǒng)所需的先進AI和傳感器數(shù)據(jù)分析將從優(yōu)化的芯片中獲益。
此外，硬件和軟件需要同時開發(fā)，功能安全和安全性最重要。迄今為止，許多自動駕駛系統(tǒng)的工作重點是構(gòu)建能夠提供更高水平自動駕駛的傳感器和軟件。既然系統(tǒng)正在顯露出L4級自動駕駛的潛力，那么現(xiàn)在是時候從原型轉(zhuǎn)向可量產(chǎn)的硬件了。從這一點來說，行業(yè)應(yīng)該將軟件和硬件設(shè)計為一個單元，以滿足自動駕駛汽車的性能、安全和安全要求。
未來的汽車架構(gòu)
未來的汽車架構(gòu)是本周慕尼黑GSA 2019歐洲高管論壇的主題之一，行業(yè)高管在很大程度上回應(yīng)了上述調(diào)查中那些突出的挑戰(zhàn)。
大陸的微電子集成總監(jiān)Theodor Maier表示，汽車正在從僅僅是一輛車轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂泻诵拇竽X和許多執(zhí)行器（無獨立控制單元的那種）的“移動解決方案”。因此，當從基于多ECU的系統(tǒng)過渡到基于服務(wù)器的汽車網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)時，需要新的汽車架構(gòu)來管理復(fù)雜性。他補充說：“汽車中的芯片系統(tǒng)將成為未來移動解決方案和推動自動駕駛的關(guān)鍵組成部分。”
寶馬集團的首席架構(gòu)師兼汽車電子電氣架構(gòu)負責(zé)人Matthias Traub也談到了對新型混合計算架構(gòu)的需求。他說，對于制動和發(fā)動機控制等基本功能，汽車微控制器可能是合適的，但直接使用消費電子產(chǎn)品領(lǐng)域的微處理器并不具有建設(shè)性。因此，混合計算形式的新方法是必要的。
混合計算架構(gòu)可通過通用處理器（GPP）、專用硬件加速器和嵌入式FPGA的最佳交互實現(xiàn)節(jié)能分配所需的性能需求。最佳系統(tǒng)級組成將通過硬件/軟件協(xié)同設(shè)計得出。
為此，Traub稱BWM是歐洲處理器計劃的一員，該計劃于2018年12月成立，旨在幫助開發(fā)高性能、低功耗的微處理器。這個為期四年的項目專注于汽車行業(yè)的專項工作包，總預(yù)算為2000萬歐元。預(yù)計在2021年將會推出第一個參考設(shè)計方案。
歐洲處理器計劃汽車高性能計算參考平臺有望于2021年實現(xiàn)（圖片：寶馬）
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