IPC即工業(yè)個(gè)人計(jì)算機(jī)（Industrial Personal Computer─IPC）是一種加固的增強(qiáng)型個(gè)人計(jì)算機(jī)，它可以作為一個(gè)工業(yè)控制器在工業(yè)環(huán)境中可靠運(yùn)行。采用符合“EIA”標(biāo)準(zhǔn)的全鋼化工業(yè)機(jī)箱，增強(qiáng)了抗電磁干擾能力，采用總線結(jié)構(gòu)和模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)。CPU及各功能模塊皆使用插板式結(jié)構(gòu)，并帶有壓桿軟鎖定，提高了抗沖擊、抗振動(dòng)能力。

整體架構(gòu)設(shè)計(jì)需要考慮ISO26262的要求，CPU、GPU、 FPGA以及總線都做冗余設(shè)計(jì)，防止單點(diǎn)故障。當(dāng)整體IPC系統(tǒng)失效還有MCU做最后的保證，直接發(fā)送指令到車輛Can總線中控制車輛停車。

目前這種集中式的架構(gòu)，將所有的計(jì)算工作統(tǒng)一放到一個(gè)工控機(jī)中，整體體積較大，功耗高，不適用于未來的量產(chǎn)。但這種架構(gòu)非常方便，算法迭代不需要過度考慮硬件的整體設(shè)計(jì)和車規(guī)要求。用傳統(tǒng)的X86架構(gòu)就可以非?？旖莸拇罱ǔ鲇?jì)算平臺(tái)，卡槽設(shè)計(jì)也方便硬件的更新。

采用工控機(jī)集中式運(yùn)算整體體積和功耗難以滿足量產(chǎn)化要求，需要采用域控制器嵌入式的方案。將各個(gè)傳感器的原始數(shù)據(jù)接入到Sensor Box中，在Sensor Box中完成數(shù)據(jù)的融合，再將融合后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算平臺(tái)上進(jìn)行自動(dòng)駕駛算法處理。

自動(dòng)駕駛汽車功能復(fù)雜，保證各個(gè)模塊和功能間不互相影響和安全性考慮，將大量采用域控制器。根據(jù)不同的功能實(shí)現(xiàn)分為，車身域控制器、車載娛樂域控制器、動(dòng)力總成域控制器、自動(dòng)駕駛域控制器等。以自動(dòng)駕駛域控制器為例，其承擔(dān)了自動(dòng)駕駛所需要的數(shù)據(jù)處理運(yùn)算力，包括毫米波雷達(dá)、攝像頭、激光雷達(dá)、組合導(dǎo)航等設(shè)備的數(shù)據(jù)處理，也承擔(dān)了自動(dòng)駕駛算法的運(yùn)算。

隨著自動(dòng)駕駛的技術(shù)發(fā)展，算法不斷完善。算法固化后可以做ASIC專用芯片，將傳感器和算法集成到一起，實(shí)現(xiàn)在傳感器內(nèi)部完成邊緣計(jì)算。進(jìn)一步降低后端計(jì)算平臺(tái)的計(jì)算量，有利于降低功耗、體積、車規(guī)化。

激光雷達(dá)處理需要高效的處理平臺(tái)和先進(jìn)的嵌入式軟件。如圖Renesas將包含高性能圖像處理技術(shù)及低功耗的汽車R-CarSoC與Dibotics的3D實(shí)時(shí)定位和制圖（SLAM）技術(shù)相結(jié)合，提供SLAM on Chip™。SLAM可在SoC上實(shí)現(xiàn)高性能所需的3D SLAM處理。Dibotics公司也開發(fā)了一款名為“Augmented LiDAR”的嵌入式LiDAR軟件，能夠提供實(shí)時(shí)、先進(jìn)的LiDAR數(shù)據(jù)處理。

ASIC芯片是根據(jù)某類特定的需求去專門定制的芯片，比通用性的GPU、FPGA體積小、功耗低，性能穩(wěn)定批量化成本低的特定。自動(dòng)駕駛的算法公司只要做好芯片的前端設(shè)計(jì)，后端的制造和工藝都是非常成熟的產(chǎn)業(yè)，完全可以依靠外包實(shí)現(xiàn)。

芯片的制作流程是由芯片設(shè)計(jì)、芯片制造、芯片封裝三部分組成。

前端設(shè)計(jì)完成之后，可以根據(jù)實(shí)際算法需求選擇IP核通過EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）完成布圖規(guī)劃、布局、布線。根據(jù)延遲、功耗、面積等方面的約束信息，合理設(shè)置物理設(shè)計(jì)工具的參數(shù)，以獲取最佳的配置從而決定元件在晶圓上的物理位置。

芯片制造工藝上正從193nm深紫外（DUV）向13.5nm極紫外（EUV）發(fā)展。半導(dǎo)體正步入7nm時(shí)代，更先進(jìn)的工藝帶來性能上的提升，對(duì)比16nm工藝7nm可提升40%的性能和節(jié)省60%的能耗。

芯片封測(cè)是指將通過測(cè)試的晶圓按照產(chǎn)品型號(hào)及功能需求加工得到獨(dú)立芯片的過程。在封測(cè)的過程中完成對(duì)芯片車規(guī)級(jí)要求，傳統(tǒng)的汽車電子企業(yè)如NXP和ST有著更加豐富的經(jīng)驗(yàn)。

5自動(dòng)駕駛汽車的線控系統(tǒng)

線控就是Control by Wire的直譯 。簡單理解，就是車輛的控制都是由一系列命令而執(zhí)行的，而不是物理的操作進(jìn)行執(zhí)行的。

自動(dòng)駕駛主要分為感知、決策、控制三部分，控制層是自動(dòng)駕駛落地的基礎(chǔ)。感知定位如同司機(jī)的眼睛，決策規(guī)劃如同大腦，執(zhí)行控制就好比手和腳了。做好自動(dòng)駕駛的決策規(guī)劃也必須懂得執(zhí)行控制，為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的線控化是必然趨勢(shì)，其中包括線控制動(dòng)、線控轉(zhuǎn)向、線控油門。

在傳統(tǒng)車輛上，制動(dòng)系統(tǒng)多采用液壓或真空伺服機(jī)構(gòu)來控制制動(dòng)，對(duì)自動(dòng)駕駛而言，線控制動(dòng)是最終的發(fā)展趨勢(shì)，線控制動(dòng)是以電子系統(tǒng)取代液壓或氣壓控制單元。

上圖是大陸的線控制動(dòng)解決方案，MK C1與MK100組成冗余線控方案。MK C1將制動(dòng)助力以及制動(dòng)壓力控制模塊(ABS、ESC)被集成為一個(gè)結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕省的制動(dòng)單元。MK C1能滿足自動(dòng)駕駛對(duì)壓力動(dòng)態(tài)特性更高的要求，電觸發(fā)的緊急制動(dòng)所產(chǎn)生的制動(dòng)距離要短得多。

MK100是大陸的汽車電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)（ESC），在汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)和牽引力控制系統(tǒng)(TCS)功能的基礎(chǔ)上，增加了車輛轉(zhuǎn)向行駛時(shí)橫擺率傳感器、測(cè)向加速度傳感器和方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，通過ECU控制前后、左右車輪的驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力，確保車輛行駛的側(cè)向穩(wěn)定性。