嵌入式計算賦能新興行業(yè)

與非網(wǎng)

隨著汽車智能化的發(fā)展，系統(tǒng)集成度越來越高，汽車電子電氣架構(gòu)也正按照“分布式—集中式—中央式”的方式演進，駕艙融合正成為重要的行業(yè)發(fā)展趨勢。與此同時，隨著人工智能技術的引入，除了傳統(tǒng)的工業(yè)控制領域，新能源儲能應用領域也出現(xiàn)其身影。芯片廠商是如何在背后推波助瀾諸多細分領域的前行？ 本文將圍繞嵌入式計算對駕艙融合及其他新興應用領域的嵌入式計算解決方案進行深入探討。

駕艙融合少不了強大的算力平臺

根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會最新數(shù)據(jù)，２０２３ 年５ 月，新能源汽車產(chǎn)銷量分別達７１．３ 萬輛和７１．７ 萬輛，同比增長分別為５３％和６０．２％，市場占有率達３０．１％。

如此高的滲透率意味著行業(yè)正在高速發(fā)展，未來慘烈的競爭或許會提前到來，對于成本的把控將成為主機廠商的主要關注點之一。

近年來，國內(nèi)新能源汽車的飛速發(fā)展，使得主機廠逐漸擺脫對供應商的依賴，電子電氣架構(gòu)逐步集中，在有限的預算內(nèi)，將算法能力持續(xù)增強。同時，用最小的算力、最少的芯片和最簡潔的傳感器方案來實現(xiàn)高可靠性的輔助駕駛成為各廠商追求的目標，駕艙融合的發(fā)展也符合這一趨勢。

具體來說，駕艙融合最重要的２ 部分是駕和艙，二者已經(jīng)不能夠分開作為獨立個體的存在而持續(xù)發(fā)展。因為無論是駕還是艙，都需要有一個算力平臺進行演進。在演進的過程，二者就像兩條本不相干的平行線，突然改變了其原有的屬性，開始逐漸靠近，最終相交、融合。

對于新能源車來說，還存在一個很大的變化，即主機廠相比過去油車時代更具有決策權和話語權，尤其是在平臺選型方面。與芯片廠商的直接溝通，或?qū)⒖邕^不少Ｔｉｅｒ １、Ｔｉｅｒ ２ 廠商。因此，主機廠主導后，更多差異化的需求被提了出來，對于芯片的要求也在不斷提升。同時， 行業(yè)和技術的迭代開始加速。以ＡＤＡＳ 域控制器為例，過去更新的周期在５ 年，甚至５年之上，而目前特斯拉已經(jīng)將其縮短到２ 年。這對于國內(nèi)廠商來說，依然還有空間，未來或許還會向著更短的周期靠近。整車廠需要縮短周期，芯片廠商也完全可以對此進行支持。同時，對于算力的需求也源源不斷。

在這樣的趨勢下，若能提供完整且強大的算力平臺，則能夠為主機廠駕艙融合提供強大的后盾。ＡＭＤ自適應和嵌入式計算事業(yè)部市場和業(yè)務開發(fā)總監(jiān)酆毅認為，２０２２ 年ＡＭＤ 與賽靈思合并以后，駕艙融合的場景及價值被不斷挖掘。ＡＭＤ 在沉浸式方面表現(xiàn)出強大能量，無論是用于３Ｄ 駕駛域的重建重構(gòu)，還是娛樂域的游戲，都能帶來極大的價值；原先賽靈思在駕駛域控制安全性方面的優(yōu)勢，也從早期的ＥＣＵ 一直貫穿至現(xiàn)在的ＡＤＡＳ 域控制器。合并以后的ＡＭＤ，完全可以將這２ 個平臺通過ＰＣＩＥ 總線進行融合，演變成一個完全可拓展、安全可控的駕艙一體理想平臺，在算力需求及成本控制等方面為主機廠提供優(yōu)質(zhì)的解決方案。

安全與算力雙管齊下，特色異構(gòu)計算大顯身手

隨著行業(yè)和技術的持續(xù)迭代，在目前算力有限的情況下，如何去分配算力，則是一個值得深思的問題。

汽車行業(yè)本身就是一個高度重視安全的行業(yè)，其安全標準已經(jīng)經(jīng)歷了很多年的迭代，尤其是駕駛域，采用了最高的安全標準。

目前在安全性方面具體如何去分配算力，很多公司都推出了不同的口號和路線規(guī)劃，但總體上還是會在芯片層面上有所區(qū)分，不同的算力芯片負責不同的域。因此，在功能劃分以后，算力的匹配反而會顯得清晰可控。未來，單顆算力芯片或?qū)⑹且环N理想化的趨勢，但同時會充滿挑戰(zhàn)。

當前的ＡＭＤ 則憑借特色的異構(gòu)計算，成為運算平臺類的領導者。鑒于目前已經(jīng)擁有頭部ＣＰＵ、ＧＰＵ和ＦＰＧＡ，以及如今的ＡＩ 運算平臺，ＡＭＤ 的特色產(chǎn)品布局，使它能夠通過這些技術從大方向上覆蓋異構(gòu)計算。駕艙融合作為ＡＭＤ 強大運算平臺落地的主要應用場景之一，體現(xiàn)其異構(gòu)計算的強大之處，且安全性和大算力兩不誤。

嵌入式計算賦能多樣化應用場景

由于嵌入式設計并不是一項基于智能的設計，更多是需要應用到嵌入式運算平臺，因此方向一定是朝著異構(gòu)計算去發(fā)展的。除了駕艙融合外，嵌入式的計算及解決方案還適用于運動控制、機器視覺、新能源等諸多領域。芯片公司可以通過與相關的下游公司合作，共同推進應用場景的落地。

（１）運動控制與機器視覺。當前運動控制的很多場景都與機器視覺息息相關。若要做好運動控制，則首先要做Ｖｉｓｕａｌ ＳＬＡＭ，也要做Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ＳＬＡＭ 等，無論是自主移動機器人還是工業(yè)機器人，定位都非常重要。與傳統(tǒng)ＭＣＵ 的控制模式不同，高性能運動控制器產(chǎn)品的特點是能夠快速實現(xiàn)多軸的控制，包括很多ＳＬＡＭ 方案，如視覺、ＬｉＤＡＲ 等。

（２）新能源。當前的新能源領域普遍存在間歇性、峰谷波動性等問題，無論是光伏還是風電，都要求一個非常完善的儲能系統(tǒng)，而完善的通信系統(tǒng)又是重中之重。健康監(jiān)測、有效的能源分配，都需要通過實時通信手段來完成。高性能、低功耗的ＳｏＣ 平臺可以助力打造面向新能源儲能系統(tǒng)的智能網(wǎng)關平臺。通過模塊化的設計，讓平臺可適配儲能電站、微網(wǎng)儲能、新能源發(fā)電側(cè)儲能以及工業(yè)通信等諸多應用場景。

低延時技術提升行業(yè)應用核心價值

另外，嵌入式計算的落地應用已然觸及醫(yī)療（醫(yī)療設備）、音視頻（廣播、ＬＥＤ）、工業(yè)相機等細分領域。

在諸如此類的應用場景中，ＡＭＤ 的核心價值相當一部分體現(xiàn)在其極強的實時性上。比如，超低延時汽車電子后視鏡方案、實時工業(yè)以太網(wǎng)—時間敏感網(wǎng)絡、超低延遲坐席管理系統(tǒng)等。

優(yōu)秀的實時性能源于何處？ ＡＭＤ 強大的數(shù)字信號處理能力肯定是原因之一，尤其是在大量數(shù)據(jù)需要并行處理時；另外，在應用延時要求較高時，ＡＭＤ 產(chǎn)品架構(gòu)所帶來的優(yōu)勢也無法被替代；在嵌入式應用領域，由于應用方向特別寬，甚至有很多細分領域需要進行深度定制和系統(tǒng)擴展，ＡＭＤ 強大的異構(gòu)計算能力，以及領先運算平臺的優(yōu)勢，便可以發(fā)揮得淋漓盡致。

從某種程度上來說，ＡＭＤ 架構(gòu)的屬性決定了其一系列產(chǎn)品與很多行業(yè)能夠契合，并進一步發(fā)展。對于這些行業(yè)來說，他們也要實現(xiàn)相關產(chǎn)品升級、迭代，同樣需要更領先的硬件、更先進的計算能力、更強大的平臺來承載。因此，對二者來說，軟硬件協(xié)同設計的重要性不言而喻。

寫在最后在２０２３ 年上海國際嵌入式展上，ＡＭＤ 展示了其自適應和嵌入式計算解決方案如何與人工智能、汽車、ＫＶＭ、工業(yè)等領域的合作伙伴在技術上無縫集成，以及包括人工智能、沉浸式智能座艙、汽車雷達與電子后視鏡、專業(yè)音視頻、工業(yè)控制與儲能技術等應用的最新發(fā)展與成果。