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從ADAS到自動(dòng)駕駛：研發(fā)設(shè)計(jì)人員的心得體會(huì)

2018-03-29 09:26:11來源：蓋世汽車 李文龍 關(guān)鍵詞：自動(dòng)駕駛ADAS閱讀量：25826

導(dǎo)讀：據(jù)外媒報(bào)道，自動(dòng)駕駛汽車頗具挑戰(zhàn)性，在過去數(shù)年時(shí)間內(nèi)，汽車研發(fā)人員從ADAS設(shè)計(jì)中獲益匪淺，可以歸類三個(gè)方面。
　　【中國智能制造網(wǎng) 智造快訊】據(jù)外媒報(bào)道，自動(dòng)駕駛汽車頗具挑戰(zhàn)性，在過去數(shù)年時(shí)間內(nèi)，汽車研發(fā)人員從ADAS設(shè)計(jì)中獲益匪淺，可以歸類為以下三大方面：

　　1.軟件依賴性(Software reliance)
 
　　初代ADAS方案的研發(fā)人員竭力克服設(shè)計(jì)障礙。為此，他(她)們創(chuàng)建了復(fù)雜的軟件。然而，事實(shí)證明，對(duì)于復(fù)雜的汽車系統(tǒng)而言，預(yù)編程算法難以發(fā)揮效用。
 
　　研究人員不得不為了傳感器融合、視覺處理及安全性創(chuàng)建新算法，這必然要集成一個(gè)大代碼基(code base)，勢必會(huì)增加成本及安全風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)楣こ處煴仨毘掷m(xù)地維護(hù)并更新軟件。
 
　　這意味著需要從在商用硬件上構(gòu)建的軟件中心型系統(tǒng)(software-centric systems)向?qū)Ｗ⒂谟?jì)算功能的定制化片上系統(tǒng)(系統(tǒng)級(jí)芯片，SoCs)及硬件加速器轉(zhuǎn)型，使得ADAS研發(fā)人員將復(fù)雜的算法切割為較小的計(jì)算，使得ADAS設(shè)計(jì)對(duì)現(xiàn)實(shí)駕駛情境的響應(yīng)性得到提升。
 
　　ADAS的技術(shù)演進(jìn)為自動(dòng)駕駛汽車工程設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)提供了一個(gè)模板，指導(dǎo)其采用片上系統(tǒng)執(zhí)行自動(dòng)駕駛功能，該類功能的復(fù)雜程度超乎想象，還需要實(shí)現(xiàn)近實(shí)時(shí)(near-real-time)性能。
 
　　2.近實(shí)時(shí)設(shè)計(jì)
 
　　當(dāng)談到確保實(shí)時(shí)處理、傳感器融合及其他關(guān)鍵任務(wù)(mission-critical tasks)時(shí)，自動(dòng)駕駛的雅畈人員可從ADAS的研發(fā)過程中汲取經(jīng)驗(yàn)。
 
　　在初期，ADAS研發(fā)人員依靠內(nèi)置靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(內(nèi)存，SRAMs)實(shí)現(xiàn)片上計(jì)算子系統(tǒng)的信息交換，成對(duì)的內(nèi)存可被用作輸出郵箱，同時(shí)還將向其送入計(jì)算任務(wù)的輸入值。軟件中的通信管理成為技術(shù)挑戰(zhàn)，當(dāng)信息處理元件增多后，會(huì)導(dǎo)致信息延遲。
 
　　后，ADAS芯片采用了異構(gòu)緩存一致性(heterogeneous cache coherency)等技術(shù)，該項(xiàng)片上通信技術(shù)可地實(shí)現(xiàn)與片上系統(tǒng)內(nèi)CPU、GPU及DPU等計(jì)算元件的連通，旨在增強(qiáng)處理帶寬并縮短延遲時(shí)間。
 
　　為關(guān)鍵的是，這類硬件加速器在自動(dòng)駕駛車用片上系統(tǒng)中占據(jù)了主導(dǎo)地位，異構(gòu)緩存一致性等片上通信技術(shù)也發(fā)揮著重要作用，允許片上系統(tǒng)執(zhí)行近實(shí)時(shí)嵌入式處理，旨在應(yīng)該對(duì)復(fù)雜的機(jī)器學(xué)習(xí)算法。
 
　　3.整合的挑戰(zhàn)
 
　　自動(dòng)駕駛片上系統(tǒng)的復(fù)雜程度令人膽寒，鑒于將超級(jí)計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大功能、功能性安全要求及近實(shí)時(shí)內(nèi)嵌式性能收斂(near-real-time embedded performance converge)集成到一塊定制硅晶片后，這一感覺就變得尤為明顯。
 
　　許多自動(dòng)駕駛設(shè)計(jì)將硬件加速器用于研發(fā)工作，該類設(shè)備被用作為處理節(jié)點(diǎn)(processing nodes)，以便特定的算法任務(wù)，如：高清雷達(dá)成像的計(jì)算機(jī)視覺。而許多自動(dòng)駕駛車輛的片上系統(tǒng)正利用深度神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行機(jī)器學(xué)習(xí)功能，硬件加速器在該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)發(fā)揮神經(jīng)元的功能。
 
　　在這類片上系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)內(nèi)，可針對(duì)特定的自動(dòng)駕駛算法調(diào)節(jié)硬件加速器或異構(gòu)處理元件，片上互聯(lián)可采用一致的方式連接所有的硬件加速器，確保能掌控不斷提升的系統(tǒng)復(fù)雜性。
 
　　原標(biāo)題：從ADAS到自動(dòng)駕駛：研發(fā)設(shè)計(jì)人員的三項(xiàng)心得體會(huì)
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