为旌御行VS919,行泊一体国产芯片“最优解”

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1.行泊一体方案演进

随着以独立式域控为标志的新一代汽车电子电气架构的兴起,行泊一体方案作为智驾域控的整体解决方案,不仅能够将行车和泊车智驾功能集中到一个独立式域控上面,而且以其灵活精简的电子架构、更好的用户体验和更低的整体成本优势,能够满足车企在不同平台上多种车型的复杂化需求,越来越得到市场的认可和消费者的青睐。

作为独立行泊一体域控的核心器件-智驾芯片的选择越来越重要。从2020年开始,很多智驾系统供应商开始行泊一体的开发,2022年逐步进入到量产阶段。但是早期落地的方案并没有做到真正的行泊一体,行车算法与泊车算法运行在2颗芯片上,同时还需要一颗独立的MCU芯片完成规控算法和实现系统功能安全(ISO26262)等级要求。但随后,迫于成本压力,智能驾驶方案开始向智驾SoC演进,出现了单颗域控芯片+MCU的行泊一体方案。但该方案由于芯片的摄像头接入能力和算力的限制,行车和泊车的算法只能够分时复用,整体功能和用户体验均受到了很大的影响。

经过对市场充分的调研与理解,为旌御行VS919系列芯片从设计之初,就瞄准了单芯片行泊一体的智驾场景并进行了正向开发。芯片设计讲究均衡性,不能存在明显短板,不仅要考虑CPU算力、NPU算力、DDR速率、摄像头接入能力和ISP处理等能力,同时还要考虑泊车360°环视功能所需的GPU,高效支持传统计算机视觉算法的DSP,芯片在全功能下的功耗,以及支持量产开发的工具链和开发环境。对于复杂程度最高的智驾芯片来说,上述每一个点存在缺陷都可能成为芯片实际运行中的“阿喀琉斯之踵”。

为旌科技于2023年12月21日正式发布为旌御行VS919系列芯片,在设计的均衡性上交出了满意的答卷,以高计算效率、高集成度、高安全性、低功耗和低延时为Tier1供应商和主机厂提供了国产自主驾驶芯片的“最优解”。

2.超低功耗 行泊算法全时复用

目前行泊一体方案当中受限于某些智驾芯片算力和摄像头的接入能力,行车和泊车的算法很多场景下是分时复用的。例如泊车场景下,当正在运行泊车算法时,前视的感知识别算法无法使用,进而导致自动紧急制动等功能被屏蔽,这势必会带来潜在的安全风险。图片

而为旌御行VS919,将芯片的计算能力完全开放,凭借高计算效率与强大的传感器接入能力,支持行车、泊车算法同时运行,全时复用,实现真正的单芯片行泊一体方案。例如:

在行车场景中,可以通过环视摄像头的感知能力和BEV视角下的目标物识别,检测后方来车以提升夹塞以及自主变换车道等场景下的行车安全和用户体验。

在泊车场景下,可以通过前视以及环视摄像头的联合感知能力,实现记忆式泊车功能场景下的视觉定位和建图。

而在当前分时复用的系统上则很难实现上述功能,进而无法提升用户体验。

另一方面,单芯片行泊一体方案,功耗控制势必会成为一大挑战。国内新能源销量接近1千万辆,市占率超过三成。对于新能源汽车而言,域控的功耗成为一个非常重要的指标。对于业界普遍采用的大算力双芯片方案而言,整体域控功耗在200W以上,那么运行五小时的耗电量最低为1kWh,这对于新能源车的行驶里程以及运行成本都会产生明显影响。

面对高功耗带来的散热问题,当前使用较多的水冷解决方案会增加整车的安装成本,并且在某些极端情况下会造成漏液。而另一种风冷解决方案,在当前整车追求“图书馆”般静谧座舱体验的前提下,风扇本身就会造成一定的背景噪音,且风扇由于自身的积尘会造成冷却效率下降和噪音增加,无形中提高了智驾系统在车辆售后维护的难度。

而为旌御行VS919系列芯片通过内置图像压缩模块、近存设计等先进架构设计以及多级低功耗管理,可实现芯片满负荷工况下的超低功耗。芯片设计功耗控制在10W以下,高稳定应用,无需风冷、水冷等外围散热装置,整体域控可采用自然散热,简约的方案设计更符合车规级场景,带来整体方案性价比的提升。

3.为旌御行旗舰产品VS919

为旌御行系列芯片,内置为旌全自研图像处理器—为旌瑶光ISP以及为旌AI处理器—为旌天权NPU。通过优秀的图像处理能力和强大的AI处理能力,赋能L2+智能驾驶方案落地。

(1)优秀的图像处理能力

VS919提供4路MIPI-CSI 4Lane RX接口,最高提供16路2M摄像头接入能力。芯片集成了为旌科技最新一代ISP图像处理模块为旌瑶光ISP,可支持16M@60fps的图像处理能力。内部支持HDR、多级降噪及锐化、强光抑制、畸变校正、对比度增强等图像增强算法, 在低光照、高动态、恶劣天气状况下仍可获得专业级的图像质量,为智能驾驶感知及电子后视镜应用场景保驾护航。此外,芯片支持H.264/H.265视频编解码,编码性能最高支持4K@120fps,解码性能最高支持4K@60fps。在实际应用场景中,VS919的ISP可以在0.1Lux极暗的环境下复现出道路、障碍物等周边物体及环境,获得接近、甚至好于人眼的感知效果,已经获得了生态合作伙伴及客户的一致认可。

同一时间对比图拍摄

左侧:摄像头内置独立ISP芯片

右侧:摄像头原始数据经为旌瑶光ISP处理

(2)强大的AI处理能力

为旌自研的天权NPU不仅可以有效支持传统卷积神经网络CNN算法,且针对目前业界最新的BEV+Transformer算法频繁进行矩阵运算的特点,在每个NPU内核里设计了向量运算单元,优化相应算子提高计算效率,更好的支持Transformer的应用。为进一步提升计算效率,为旌天权NPU采用先进的近存计算技术,实现片上存储的大带宽、多并行访问,支持不同定点和浮点混合精度的运算场景,也支持对于YUV/RGB/RAW等多种图像格式的计算处理,配合为旌自研工具链,为提升开发效率打好基础。目前通过对合作伙伴前向感知算法的实测性能来看,所有网络均能支持30fps的帧率,部分网络甚至可以支持超过3000fps的帧率,并且还有继续优化的空间,在计算效率上远优于竞品。

为旌科技一直致力于为客户提供,好用、易用、耐用的智能驾驶芯片。未来,为旌御行VS919系列芯片将凭借硬核科技与生态合作伙伴一起,共同助力智驾行泊一体方案的快速落地。

为旌御行,Make Voyage Simple!

责编: 爱集微
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