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簡析英偉達(dá)自動駕駛計算平臺架構(gòu)

2020/09/24
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鑒于 Orin 要到 2022 年才能量產(chǎn),目前英偉達(dá)自動駕駛平臺旗艦還是 Pegasus,不過附加的 AI 加速器已經(jīng)從 2017 年發(fā)布時的 Tesla V100 升級到圖靈 GPU。

英偉達(dá) AGX Xavier Pegasus,注意,Xavier 的載板(Carrier Board)并未在照片中顯示。

上表為 Drive AGX Pegasus 主要集成電路表,未計算圖靈 GPU 的價格,因為難以估算??傆嫶蠹s 6090 元人民幣,Marvell 是大贏家,Marvell 總計占 2280 元人民幣,幾乎是兩片 Xavier 價格的兩倍,最賺錢不是英偉達(dá),而是 Marvell。Marvell 的技術(shù)含量高。

2019 年 5 月,博通以 4.52 億美元的代價收購了 Aquantia,這家公司基本上只有一個產(chǎn)品就是 AQC107,基本上是市面上唯一的萬兆以太網(wǎng)卡主芯片,車載萬兆以太網(wǎng)領(lǐng)域基本上是壟斷地位。隨著汽車以太網(wǎng)大量普及,博通和 Marvell 都會從中獲益,汽車在 Marvell 的總收入的比例不高,估計不到 5%。不過 BroadR-Reach 車載以太網(wǎng) PHY 已經(jīng)是市場主流,目前博通汽車以太網(wǎng)產(chǎn)品總體收入額應(yīng)高于 Marvell。

Drive AGX Pegasus 簡單參數(shù)如下

外設(shè)如下:

軟件與其他部分如下:

在 QNX 取代 Ubuntu 情況下,英偉達(dá)試圖讓整個系統(tǒng)達(dá)到 ASIL-D 級。不過考慮到這是預(yù)研項目,溫度控制沒有考慮太多,溫度上限僅 45 度,量產(chǎn)時會考慮水冷散熱。

上圖是 Pegasus 的框架圖。傳感器部分可以分為三部分,毫米波雷達(dá),激光雷達(dá)和視覺部分。典型狀態(tài),Pegasus 支持 3 個激光雷達(dá),8 個毫米波雷達(dá),16 個攝像頭。激光雷達(dá)部分,通常是一個 64/128 線和兩個 16 線激光雷達(dá),前者需要 1GbE 的帶寬,后者只需要 100MbE 的帶寬。E3579 是英偉達(dá)做的一個轉(zhuǎn)換器,通常激光雷達(dá)都是 RJ45 接口輸出,而 Pegasus 采用車規(guī)級 HSD(高速數(shù)據(jù))接口,E3579 就是以太轉(zhuǎn) HSD 接口的小盒子。一個 88E6321 的以太網(wǎng)交換機(jī)接納激光雷達(dá)信號。

毫米波雷達(dá)部分,設(shè)計了 8 個,其中有兩個支持到 1GbE,即高分辨率圖像雷達(dá),其余 6 個為一般雷達(dá),帶寬 100MbE 足夠。一個 88Q5050 負(fù)責(zé)接納毫米波雷達(dá)信號。Xavier 載板即 CVM 與兩片 Xavier 和 PCIe 交換機(jī)連接,同時也與一個 88E6321 以太交換機(jī)連接。圖上沒有畫出。

上圖為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/a>圖。CVM 即 Xavier 的載板,XA 即 Xavier A。88Q5050 收取毫米波雷達(dá)信號,一個 88E6321 收取激光雷達(dá)信號,然后再進(jìn)入到一個 88E6321 之中,CVM 也進(jìn)入這個以太交換機(jī)中,三者做傳感器融合,應(yīng)該只有前向主視覺攝像頭進(jìn)入融合。NXP1105Q 做最后一個以太網(wǎng)交換機(jī)。Microchip 的 PM3584PCIe 交換器與兩片 Xavier 與兩片外接加速器連接,同時還有 CVM。在第二個 88E6321 上還通過 88EA1512 連接了外接通訊端口,應(yīng)對 V2X。

上圖為正面接口

上圖為背面接口

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視覺方面,主要芯片是美信的 GMSL 芯片,目前美信最高等級的 GMSL 芯片是 MAX9296,攝像頭里對應(yīng)的芯片為 MAX9295。最高帶寬為 12GBps,只能對應(yīng)兩個 800 萬像素。德州儀器量產(chǎn)芯片中,最高就是 DS90UB960,只能對應(yīng) 6Gbps 帶寬。Pegasus 里總帶寬高達(dá) 48Gbps,可以接納 16 個 400 萬像素 30 幀攝像頭。英偉達(dá)推薦主攝像模組有韓國 Sekonix 的 SF3325,傳感器為 230 萬像素的 AR0231,索尼的 IMX390EVB-MLH-SMM1,傳感器為 245 萬像素的 IMX390,也有 800 萬像素的 AR0820,以及 746 萬像素的 IMX424,還有 544 萬像素的 IMX490,全部都過了車規(guī),支持二代 GMSL。其他圖像傳感器可能不支持二代 GMSL。

激光雷達(dá)方面,兼容性比較好的有:

后兩者還沒有上市。很明顯,Luminar 沒有想象中那么強(qiáng)大,性能最好的還是 VLS128。Ouster 的犧牲了距離,換取了最高的 260 萬像素。

毫米波雷達(dá)方面,英偉達(dá)只推薦大陸的 ARS430,因為這是市面上唯一有 RJ45 以太網(wǎng)輸出的毫米波雷達(dá),其他多是 CAN。ARS430 也是目前唯二的圖像級毫米波雷達(dá),另一款是 ARS540,目前性能最強(qiáng)的毫米波雷達(dá),幾乎逼近 8 線激光雷達(dá)的水平,價格比 ARS430 更高。ARS430 采用 12 發(fā) 12 收結(jié)構(gòu),僅次于 ARS540 的 12 發(fā) 16 收。?

IMU 方面,高速公路級自動駕駛推薦一般 IMU,分別是博世的 NM7.10 和大陸汽車的 SC13S。市區(qū)級推薦戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈級 IMU,諾瓦泰的 SPAN-IGM、Xense 的 G710。

未來量產(chǎn)的自動駕駛計算平臺與這個相差不會太大。

英偉達(dá)

英偉達(dá)

NVIDIA(中國大陸譯名:英偉達(dá),港臺譯名:輝達(dá)),成立于1993年,是一家美國跨國科技公司,總部位于加利福尼亞州圣克拉拉市,由黃仁勛、克里斯·馬拉科夫斯基(Chris Malachowsky)和柯蒂斯·普里姆(Curtis Priem)共同創(chuàng)立。公司早期專注于圖形芯片設(shè)計業(yè)務(wù),隨著公司技術(shù)與業(yè)務(wù)發(fā)展,已成長為一家提供全棧計算的人工智能公司,致力于開發(fā)CPU、DPU、GPU和AI軟件,為建筑工程、金融服務(wù)、科學(xué)研究、制造業(yè)、汽車等領(lǐng)域的計算解決方案提供支持。

NVIDIA(中國大陸譯名:英偉達(dá),港臺譯名:輝達(dá)),成立于1993年,是一家美國跨國科技公司,總部位于加利福尼亞州圣克拉拉市,由黃仁勛、克里斯·馬拉科夫斯基(Chris Malachowsky)和柯蒂斯·普里姆(Curtis Priem)共同創(chuàng)立。公司早期專注于圖形芯片設(shè)計業(yè)務(wù),隨著公司技術(shù)與業(yè)務(wù)發(fā)展,已成長為一家提供全棧計算的人工智能公司,致力于開發(fā)CPU、DPU、GPU和AI軟件,為建筑工程、金融服務(wù)、科學(xué)研究、制造業(yè)、汽車等領(lǐng)域的計算解決方案提供支持。收起

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