嵌入式計(jì)算賦能新興行業(yè)

與非網(wǎng)

隨著汽車(chē)智能化的發(fā)展，系統(tǒng)集成度越來(lái)越高，汽車(chē)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(jìn)，駕艙融合正成為重要的行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。與此同時(shí)，隨著人工智能技術(shù)的引入，除了傳統(tǒng)的工業(yè)控制領(lǐng)域，新能源儲(chǔ)能應(yīng)用領(lǐng)域也出現(xiàn)其身影。芯片廠(chǎng)商是如何在背后推波助瀾諸多細(xì)分領(lǐng)域的前行？ 本文將圍繞嵌入式計(jì)算對(duì)駕艙融合及其他新興應(yīng)用領(lǐng)域的嵌入式計(jì)算解決方案進(jìn)行深入探討。

駕艙融合少不了強(qiáng)大的算力平臺(tái)

根據(jù)中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)最新數(shù)據(jù)，２０２３ 年５ 月，新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量分別達(dá)７１．３ 萬(wàn)輛和７１．７ 萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)分別為５３％和６０．２％，市場(chǎng)占有率達(dá)３０．１％。

如此高的滲透率意味著行業(yè)正在高速發(fā)展，未來(lái)慘烈的競(jìng)爭(zhēng)或許會(huì)提前到來(lái)，對(duì)于成本的把控將成為主機(jī)廠(chǎng)商的主要關(guān)注點(diǎn)之一。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)的飛速發(fā)展，使得主機(jī)廠(chǎng)逐漸擺脫對(duì)供應(yīng)商的依賴(lài)，電子電氣架構(gòu)逐步集中，在有限的預(yù)算內(nèi)，將算法能力持續(xù)增強(qiáng)。同時(shí)，用最小的算力、最少的芯片和最簡(jiǎn)潔的傳感器方案來(lái)實(shí)現(xiàn)高可靠性的輔助駕駛成為各廠(chǎng)商追求的目標(biāo)，駕艙融合的發(fā)展也符合這一趨勢(shì)。

具體來(lái)說(shuō)，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(kāi)作為獨(dú)立個(gè)體的存在而持續(xù)發(fā)展。因?yàn)闊o(wú)論是駕還是艙，都需要有一個(gè)算力平臺(tái)進(jìn)行演進(jìn)。在演進(jìn)的過(guò)程，二者就像兩條本不相干的平行線(xiàn)，突然改變了其原有的屬性，開(kāi)始逐漸靠近，最終相交、融合。

對(duì)于新能源車(chē)來(lái)說(shuō)，還存在一個(gè)很大的變化，即主機(jī)廠(chǎng)相比過(guò)去油車(chē)時(shí)代更具有決策權(quán)和話(huà)語(yǔ)權(quán)，尤其是在平臺(tái)選型方面。與芯片廠(chǎng)商的直接溝通，或?qū)⒖邕^(guò)不少Ｔｉｅｒ １、Ｔｉｅｒ ２ 廠(chǎng)商。因此，主機(jī)廠(chǎng)主導(dǎo)后，更多差異化的需求被提了出來(lái)，對(duì)于芯片的要求也在不斷提升。同時(shí)， 行業(yè)和技術(shù)的迭代開(kāi)始加速。以ＡＤＡＳ 域控制器為例，過(guò)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(duì)于國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)，依然還有空間，未來(lái)或許還會(huì)向著更短的周期靠近。整車(chē)廠(chǎng)需要縮短周期，芯片廠(chǎng)商也完全可以對(duì)此進(jìn)行支持。同時(shí)，對(duì)于算力的需求也源源不斷。

在這樣的趨勢(shì)下，若能提供完整且強(qiáng)大的算力平臺(tái)，則能夠?yàn)橹鳈C(jī)廠(chǎng)駕艙融合提供強(qiáng)大的后盾。ＡＭＤ自適應(yīng)和嵌入式計(jì)算事業(yè)部市場(chǎng)和業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)總監(jiān)酆毅認(rèn)為，２０２２ 年ＡＭＤ 與賽靈思合并以后，駕艙融合的場(chǎng)景及價(jià)值被不斷挖掘。ＡＭＤ 在沉浸式方面表現(xiàn)出強(qiáng)大能量，無(wú)論是用于３Ｄ 駕駛域的重建重構(gòu)，還是娛樂(lè)域的游戲，都能帶來(lái)極大的價(jià)值；原先賽靈思在駕駛域控制安全性方面的優(yōu)勢(shì)，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(gè)平臺(tái)通過(guò)ＰＣＩＥ 總線(xiàn)進(jìn)行融合，演變成一個(gè)完全可拓展、安全可控的駕艙一體理想平臺(tái)，在算力需求及成本控制等方面為主機(jī)廠(chǎng)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(jì)算大顯身手

隨著行業(yè)和技術(shù)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(gè)值得深思的問(wèn)題。

汽車(chē)行業(yè)本身就是一個(gè)高度重視安全的行業(yè)，其安全標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)。

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(hào)和路線(xiàn)規(guī)劃，但總體上還是會(huì)在芯片層面上有所區(qū)分，不同的算力芯片負(fù)責(zé)不同的域。因此，在功能劃分以后，算力的匹配反而會(huì)顯得清晰可控。未來(lái)，單顆算力芯片或?qū)⑹且环N理想化的趨勢(shì)，但同時(shí)會(huì)充滿(mǎn)挑戰(zhàn)。

當(dāng)前的ＡＭＤ 則憑借特色的異構(gòu)計(jì)算，成為運(yùn)算平臺(tái)類(lèi)的領(lǐng)導(dǎo)者。鑒于目前已經(jīng)擁有頭部ＣＰＵ、ＧＰＵ和ＦＰＧＡ，以及如今的ＡＩ 運(yùn)算平臺(tái)，ＡＭＤ 的特色產(chǎn)品布局，使它能夠通過(guò)這些技術(shù)從大方向上覆蓋異構(gòu)計(jì)算。駕艙融合作為ＡＭＤ 強(qiáng)大運(yùn)算平臺(tái)落地的主要應(yīng)用場(chǎng)景之一，體現(xiàn)其異構(gòu)計(jì)算的強(qiáng)大之處，且安全性和大算力兩不誤。

嵌入式計(jì)算賦能多樣化應(yīng)用場(chǎng)景

由于嵌入式設(shè)計(jì)并不是一項(xiàng)基于智能的設(shè)計(jì)，更多是需要應(yīng)用到嵌入式運(yùn)算平臺(tái)，因此方向一定是朝著異構(gòu)計(jì)算去發(fā)展的。除了駕艙融合外，嵌入式的計(jì)算及解決方案還適用于運(yùn)動(dòng)控制、機(jī)器視覺(jué)、新能源等諸多領(lǐng)域。芯片公司可以通過(guò)與相關(guān)的下游公司合作，共同推進(jìn)應(yīng)用場(chǎng)景的落地。

（１）運(yùn)動(dòng)控制與機(jī)器視覺(jué)。當(dāng)前運(yùn)動(dòng)控制的很多場(chǎng)景都與機(jī)器視覺(jué)息息相關(guān)。若要做好運(yùn)動(dòng)控制，則首先要做Ｖｉｓｕａｌ ＳＬＡＭ，也要做Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ＳＬＡＭ 等，無(wú)論是自主移動(dòng)機(jī)器人還是工業(yè)機(jī)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(yùn)動(dòng)控制器產(chǎn)品的特點(diǎn)是能夠快速實(shí)現(xiàn)多軸的控制，包括很多ＳＬＡＭ 方案，如視覺(jué)、ＬｉＤＡＲ 等。

（２）新能源。當(dāng)前的新能源領(lǐng)域普遍存在間歇性、峰谷波動(dòng)性等問(wèn)題，無(wú)論是光伏還是風(fēng)電，都要求一個(gè)非常完善的儲(chǔ)能系統(tǒng)，而完善的通信系統(tǒng)又是重中之重。健康監(jiān)測(cè)、有效的能源分配，都需要通過(guò)實(shí)時(shí)通信手段來(lái)完成。高性能、低功耗的ＳｏＣ 平臺(tái)可以助力打造面向新能源儲(chǔ)能系統(tǒng)的智能網(wǎng)關(guān)平臺(tái)。通過(guò)模塊化的設(shè)計(jì)，讓平臺(tái)可適配儲(chǔ)能電站、微網(wǎng)儲(chǔ)能、新能源發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能以及工業(yè)通信等諸多應(yīng)用場(chǎng)景。

低延時(shí)技術(shù)提升行業(yè)應(yīng)用核心價(jià)值

另外，嵌入式計(jì)算的落地應(yīng)用已然觸及醫(yī)療（醫(yī)療設(shè)備）、音視頻（廣播、ＬＥＤ）、工業(yè)相機(jī)等細(xì)分領(lǐng)域。

在諸如此類(lèi)的應(yīng)用場(chǎng)景中，ＡＭＤ 的核心價(jià)值相當(dāng)一部分體現(xiàn)在其極強(qiáng)的實(shí)時(shí)性上。比如，超低延時(shí)汽車(chē)電子后視鏡方案、實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)—時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)、超低延遲坐席管理系統(tǒng)等。

優(yōu)秀的實(shí)時(shí)性能源于何處？ ＡＭＤ 強(qiáng)大的數(shù)字信號(hào)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(shí)；另外，在應(yīng)用延時(shí)要求較高時(shí)，ＡＭＤ 產(chǎn)品架構(gòu)所帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)也無(wú)法被替代；在嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域，由于應(yīng)用方向特別寬，甚至有很多細(xì)分領(lǐng)域需要進(jìn)行深度定制和系統(tǒng)擴(kuò)展，ＡＭＤ 強(qiáng)大的異構(gòu)計(jì)算能力，以及領(lǐng)先運(yùn)算平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，便可以發(fā)揮得淋漓盡致。

從某種程度上來(lái)說(shuō)，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(jìn)一步發(fā)展。對(duì)于這些行業(yè)來(lái)說(shuō)，他們也要實(shí)現(xiàn)相關(guān)產(chǎn)品升級(jí)、迭代，同樣需要更領(lǐng)先的硬件、更先進(jìn)的計(jì)算能力、更強(qiáng)大的平臺(tái)來(lái)承載。因此，對(duì)二者來(lái)說(shuō)，軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的重要性不言而喻。

寫(xiě)在最后在２０２３ 年上海國(guó)際嵌入式展上，ＡＭＤ 展示了其自適應(yīng)和嵌入式計(jì)算解決方案如何與人工智能、汽車(chē)、ＫＶＭ、工業(yè)等領(lǐng)域的合作伙伴在技術(shù)上無(wú)縫集成，以及包括人工智能、沉浸式智能座艙、汽車(chē)?yán)走_(dá)與電子后視鏡、專(zhuān)業(yè)音視頻、工業(yè)控制與儲(chǔ)能技術(shù)等應(yīng)用的最新發(fā)展與成果。