必不可少的ADAS芯片如何支持自动驾驶发展

在开头我们先明确一个概念，那就是ADAS不是现在非常红的自动驾驶，ADAS是辅助驾驶，它的核心是环境感知。简单点说就是利用安装在车上的各式各样传感器收集数据，并结合地图数据进行系统计算，从而预先为驾驶者判断可能发生的危险，保证行车的安全性。决策和执行的前提是感知，所以也可以说ADAS是自动驾驶的前提。

 

ADAS下面的系统非常多，每一个列出来都可以大书特书，这里就不展开了。今天挑选一些国际大厂在ADAS应用领域的很有特色的芯片，来看看这些主流高端玩家在辅助驾驶上下了哪些苦功。

 

TI近场分析系统处理器

 

TDA4VM是TI基于深度学习技术的L2/L3近场分析系统的处理器系列，基于不断发展的自家的Jacinto7 架构，主要应用在ADAS和自动驾驶上。

 

（TDA4VM套件，TI）

 

先来看看TDA4VM的处理器内核，C7x浮点矢量DSP，性能高达1.0GHz、80GFLOPS、256GOPS。双核64位Arm Cortex-A72微处理器子系统，性能高达2.0GHz，每个双核Cortex-A72集群具有1MB L2共享缓存，每个Cortex-A72内核具有32KB L1数据缓存和48KB L1指令缓存。六个Arm Cortex-R5F MCU，性能高达1.0GHz。隔离的MCU子系统中有两个Arm Cortex-R5F MCU，通用计算分区中有四个Arm Cortex-R5F MCU。

 

六个Arm Cortex-R5F的子系统能够管理低级的时序处理任务，并且可使Arm Cortex-A72不受应用的影响。A72的独立双核集群配置有助于实现多操作系统应用，而且对软件管理程序的需求非常低。同时配置的新型“MMA”深度学习加速器可在业界超低的功率范围内实现高达 8TOPS 的性能。

 

这些包含了DSP、深度学习和传统算法加速器、Arm和GPU处理器、集成式成像子系统、视频编解码器、以太网集线器以及隔离式MCU岛的关键内核都由车规级的安全硬件加速器保护，硬件加速器提供视觉预处理以及距离和运动处理，而不会影响系统性能。

 

英飞凌AURIX系列ADAS控制器

 

AURIX系列在单个MCU中集成了一个RISC处理器内核、一个微控制器和一个DSP。这个系列在汽车的高级驾驶辅助系统中有着很高的知名度，英飞凌的这个系列可以说推动了自动化，电动化以及网联化的发展。在电机控制上这个系列也有很亮眼的发挥，本期文章就不多展开在电机方面的应用了。英飞凌在ADAS中的车道辅助、紧急制动辅助和距离控制上有强劲的实力。

 

（AURIX系列，英飞凌）

 

AURIX系列的TC2XX产品系列和他的进阶版TC3XX是目前在汽车行业ADAS应用里保证性能和安全的代表。其创新的多核体系结构基于多达三个独立的32位CPU，旨在满足最高安全标准，同时显著提高性能。

 

从整体上来看，AURIX系列帮助使用者可以缩短大概30%的设计时间，在保证现在功能足够强大的情况下，AURIX系列保持了50%左右性能盈余，为未来的需求提供足够的资源缓冲，同时还能使功耗保持在单核微控制器水平上。

 

从TC234LA-32F200F这个第一代AURIX系列的ADAS产品来看，每个带有DSP功能的TriCore CPU主频为200MHz，同时拥有高达2MB的闪存（ECC保护），RAM则高达192KB + 512KB（ECC保护）。在器件中，集成了3.3V 的单电压电源，24x 12bit SAR ADC，强大的通用定时器模块GTM以及可编程的硬件安全模块。多样化的锁步架构大幅减少了ASIL-D系统的开发工作，创新的单电源则有着一流的功耗并节省外部电源的成本。高度集成的功能与低功耗是英飞凌的优势。

 

瑞萨R-Car V系列

 

瑞萨的R-Car硬件平台涵盖了从车规级入门到高级的全部产品。其中R-Car V3M，R-Car V3H以及R-Car V3H2是ADAS应用的主力军。

 

（R-Car V3M，瑞萨）

 

R-Car V3M专为具有ASIL和深度学习功能的应用而设计，可以用于ADAS系统中的各类感知环节。这款芯片可以说完美展现了瑞萨的风格，在视觉应用上格外有竞争力。

 

R-Car V3M具有应用于程序编程的双Arm Cortex-A53，以及用于运行AUTOSAR的双Cortex R7 锁步内核。这两个内核的性能就不赘述了，都足够强大。R-Car V3M最大的特点就是在视觉上集成了高速处理光流、目标检测和分类以及卷积神经网络等算法，为车辆提供了最高性能的视觉能力以及视觉处理能力。在图像引擎上也是选取了能保证高效率和降低功耗的引擎。尤其在汽车视觉应用上，部件本身产生的热量以及阳光直射造成的温度升高，这些条件都对部件低功耗的要求尤为严格。R-Car V3M完美解决了这个问题。

 

集成式ISP也进一步提高了集成度，在系统成本上也是一笔不小的节省。在视觉应用上，瑞萨的R-Car V3M继承了瑞萨在视觉上传统优势。

 

写在最后

 

本期挑选了较有特色的ADAS应用上的几款芯片，ADAS细分领域还有很多性能优异同时别具特色的产品。可以说ADAS是自动驾驶发展的必经之路，如果没有ADAS的广泛试验和迭代，就不会有真正适合消费者使用的自动驾驶工具。