自动泊车辅助系统快速增长,AMD携车规级自适应SoC入局

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(文/程文智)近期,AMD宣布其车规级Zynq UltraScale+ MPSoC平台被爱信(Aisin)选中,为爱信自动泊车辅助(APA)系统提供支持。该APA系统能够能以极低的时延高效检测行人、车辆和可行使区域,将于2024年车型中开始出货。

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AMD汽车市场高级总监Wayne Lyons

据AMD汽车市场高级总监Wayne Lyons介绍,AMD支持的这一代爱信APA系统与其他APA系统不同,它能够提供流畅的脱手泊车体验,且能够准确地掌握动态场景并做出反应。在泊车过程当中能够对车辆转向、刹车、变速器和发动机进行自主控制,也就是说,如果出现任何的情况,它能够进行自动紧急制动(AEB),以防止碰撞。值得注意的是,该系统能够采用复杂AI的高精度机器学习模型。

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此外,在操作方面也很简单,首先,通过拨动开关激活,自动泊车流程就开始了,APA系统当中深度学习单元就会进行加速的计算,利用超声波传感器和摄像头检测停车位;然后,驾驶员可以来选择一个空位,或者是由APA系统自主选择一个空位开始操作,考虑到泊车的安全以及再次启动的便利性,自动泊车一般是会选择倒车入库,所以车辆会非常便利安全地倒入停车位,或者是在检测并且避让障碍物的情况下,完成侧方停车。至于停车方式,新一代的APA系统不仅能倒车入库直线停车位,也能进行自动斜方停车和侧方停车。

爱信APA系统的规格和参数

在具体规格和参数方面,前面有提到,爱信APA系统采用了ADM车规级Zynq UltraScale+ MPSoC平台,该平台结合了基于Arm的高性能多核、多处理系统与ASIC类可编程逻辑,后者包含的定制协处理器可以通过优化满足系统需求,包括用于卷积神经网络(CNN)处理的深度学习处理器单元。据AMD介绍,其车规级Zynq MPSoC平台可提供极高的处理效率,能将图形和视频流水线等关键功能卸载到专用处理块,以实现低时延图像处理。
 
正是有了AMD车规级Zynq MPSoC的支持,爱信APA系统实现了基于机器学习的场景分割核目标检测。

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爱信APA系统利用AMD车规级Zynq MPSoC的优势,可以采集车上4个环视摄像头和12个超声波传感器的数据。其中,这些摄像头可以帮助驾驶员找到停车位,并且进行自动泊车;12个超声波传感器也能帮助识别周边环境,Zynq MPSoC可以对信息进行实时汇总,为车辆的周边环境构画一幅更加现实的图像并计算驾驶路线。它能够满足不同地区和市场不同的停车位类型。
 

AMD推出全新Zynq UltraScale+ MPSoC模块加强其车规产线实力

值得关注的是,AMD在11月15日推出了Zynq UltraScale+ MPSoC模块。虽然爱信APA系统采用的不是这一款模块产品,但它也是AMD Zynq UltraScale+ MPSoC系列中的一款,该模块进行了进一步的扩展,可以满足两个域的功能安全认证,即应用处理器Cortex-A53和可编程逻辑。

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详细地说,就是AMD完成了Zynq UltraScale+全功耗域(FPD)和可编程逻辑(PL)功耗域的功能安全认证。这是AMD在此前Zynq UltraScale+ 器件的低功耗域( LPD ) ASIL C/SIL3 HFT=1 认证的基础上,开展独立评估后,确认该器件达到了全功耗域( FDP )的 ASIL B/SIL2 级别认证,同时还达到了可编程逻辑功耗域的 ASIL B/SC2 级别认证。也就是说其 Zynq UltraScale+ 器件已成为全面通过 ISO 26262、IEC 61508和 ISO 13849 功能安全标准认证、可用于相关功能安全应用的自适应 SoC。通过车规级认证的 Zynq UltraScale+ SoC 为广大工程师提供了能够达到所需功能安全标准的应用就绪型器件。
 
开发人员现在可以设计基于 Zynq UltraScale+ 自适应 SoC 的汽车功能安全应用,以提供高性能、支持多个冗余通道并使用多达三个具备 ASIL 认证的独立供电域。此外,开发人员还能继续发挥嵌入式 FPGA 架构的优势,对性能进行优于常规软件系统的加速,并以低时延实现快速响应时间,满足安全关键型系统所需。
 
谈到推出该模块的原因,Wayne Lyons认为主要是有很多客户在ADAS边缘的市场提出了相关要求,而这些客户所关注的市场领域包括环绕视觉、前置摄像头、图像雷达和图像激光雷达。因此,ADM预计客户在实现下一代的完全功能应用方面会更多的使用这些设计。

结语

根据ABI研究公司提供的数据,全球APA市场在2021年为5亿美元,预计到2028年会增长到61亿美元。也就是说,从2021年到2028年,APA系统预计会有非常大幅的增长。未来,完全自动的自动泊车辅助系统,会有非常广泛的应用和部署。到2025年和2026年,几乎所有高端车型都将具备一定级别的自动泊车功能,其中亚太地区的份额最高。

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看到如此庞大的市场,AMD开始率先布局,从2006年就开始在车规级芯片上出货了,其Zynq UltraScale+ MPSoC平台能够兼容多种传感器,包括摄像头、超声波传感器、红外传感器、甚至是激光雷达等,能够实现3D环绕视觉;而在功能安全方面,其产品延续了功能安全方面的传统;最为重要的是,其产品能够使用实时AI推断,从而实现顺畅的驾驶体验,因为ADM使用的是可编程逻辑,在一般的处理环境中能够进行优化和加速;最后,AMD的产品能够实现硬件和软件的出色划分,不仅是集成的传感器数据汇总,还有计算加速和标量处理,还能够结合ARM的处理器功能。在Wayne Lyons看来,AMD的产品组合既能够满足X86的性能,同时也能够满足到各种低成本的优化过的ADAS边缘功能。

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他还强调,虽然目前ADAS边缘系统主要包括前置摄像头、车舱内监控、环视/自动泊车还有激光雷达和4D毫米波雷达等,但接下来还会有更多的功能会被集成到ADAS平台上。在未来,很多低成本的车辆也会采用更多的ADAS边缘模块,所以未来AMD会继续关注ADAS边缘和ADAS域的市场领域。

另外,由于AMD经典的产品组合也非常适用于车内娱乐系统,因此,AMD在这个市场上也非常活跃。比如,最近AMD宣布和亿咖通进行协作,共同进军信息娱乐市场。在自动驾驶领域,现在AMD在自动驾驶出租车和自动驾驶货车领域用AMD和赛灵思的经典产品系列持续进行开发。“结合X86平台的高性能和赛灵思经典产品的灵活应变能力,能够更好地支持未来自动驾驶L4和L5的驾驶环境。” Wayne Lyons表示。

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