ADAS架构器件

只看该作者 · 2020-7-24 23:45

传统上，先进驾驶辅助系统（ADAS）架构器件的选择都依赖于现成的器件，这些器件的设计旨在支持特定的汽车安全功能和环境需求。

对于诸如防抱死制动系统（ABS）等非差异化功能，这种方法是非常适合的。

正在设计创新的安全功能，许多原始设备制造商选择构建自己的定制ASIC。

与任何现成的器件相比，定制ASIC提供了最低的总体成本和最高的性能。

然而，ASIC会带来风险。

如果没有确定所有必需的功能，那么将无法进行更改，除非对ASIC进行成本高昂且耗费时日的重新设计。

无望，投入太大，风险太高。

只看该作者 · 2020-7-24 23:45

尽管存在固有风险，但是一家创新型汽车公司特斯拉（Tesla）仍然认为ASIC路线是他们提供先进安全性功能的最佳选择。特斯拉为此开发了自己的全自动驾驶（FSD）ASIC（请参阅“Tesla全自动驾驶ASIC”）。该项研发于2016年2月开始，历时29个月，直到2018年7月ASIC才获得生产认证资格。在将汽车出售给客户之前的近三年的时间里，特斯拉需要确定所需的ASIC功能。

只看该作者 · 2020-7-24 23:46

他们决定采用一种架构，其包括：

·集成以2.5G像素/秒速率运行的摄像头接口

·128位位宽的LPDDR4内存

·摄像头图像信号处理器（ISP）

·H.265

·支持FP32和FP16精度的图形处理器（GPU）

·12个ARM A72中央处理器（CPU）

只看该作者 · 2020-7-24 23:46

只看该作者 · 2020-7-24 23:47

面向未来的硬件
但是，如果他们认为将要使用的摄像头停产了，需要新的摄像头ISP以获得更好的微光性能，或者需要GPU来支持块浮点而不是FP32呢？这些事情可能会导致ASIC被重新设计或重大的架构改变，从而推迟其未来的车辆生产。在ASIC中构建灵活性，支持在设计周期中后期增加这些功能，以避免ASIC重新设计和推迟生产，这会不会是一个更好的方案？

只看该作者 · 2020-7-24 23:47

在快进入到2020年的时候，我们看到汽车ASIC制造商通过开发包括嵌入式FPGA（eFPGA）半导体知识产权（IP）在内的新型ASIC架构来应对这一挑战。尽管eFPGA在2016年特斯拉开发全自动驾驶芯片时还不是主流技术，但现在已经成为主流技术了。Achronix eFPGA IP现在已在多个大批量应用中投入生产，证明Achronix拥有可实现主流生产的能力。现在，我们看到eFPGA IP正在被汽车原始设备制造商采用，以嵌入硬件可编程性，从而应对上述全新的挑战。

只看该作者 · 2020-7-24 23:48

与只提供特定的逻辑密度、内存、资源组合和I/O接口的独立FPGA芯片不同，eFPGA IP解决方案可以针对特定的汽车工作负载进行完全定制。与独立的FPGA相比，eFPGA可节省高达90％的成本，并降低高达75％的功耗，同时在开发ASIC之后，还能提供同样的能力来增加新的硬件功能。例如，改变硬件规格，以提供增强的雷达和摄像头传感器融合来满足创新功能的需求，全新的、更强大的显示技术，以及全新的图像传感器功能等。下面的框图显示了集成eFPGA的ASIC可以为汽车制造商提供的一些功能。

用于下一代汽车专用集成电路（ASIC）的嵌入式现场可编程逻辑门阵列（eFPGA）

图：基于eFPGA IP的ADAS ASIC架构