車用芯片的IP趨勢及新方案

迎九，貝克?（《電子產(chǎn)品世界》，北京，100036）

摘要：計算機視覺、AI、圖形處理、加速和連接等需要高效的IP，CEVA和Imagination Technologies介紹了相關芯片IP的動向及其解決方案。

關鍵詞：IP；汽車；計算機視覺；AI；圖形處理

1  CEVA注重計算機視覺和AI解決方案

       從趨勢來看，我們駕駛的汽車正在變得更加智能、連接和安全。這種趨勢正在各種不同檔次的汽車中全面發(fā)生，某些過往僅見于高端車輛品牌的功能，現(xiàn)在正在走向中檔甚至低端車型。智能連接車輛的發(fā)展驅動力，是用于各種相機的計算機視覺(CV)系統(tǒng)等技術。除了計算機視覺技術之外，Cellular-V2X和DSRC等通信技術允許車輛之間以及和基礎設施彼此通信，增添了額外的安全功能。

       CEVA專注于ADAS應用和自動駕駛應用，例如后視攝像頭、駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)繞攝像頭、前視、V2X等，可用于各種級別的自動駕駛和主動安全應用。

       CEVA正在幫助企業(yè)實現(xiàn)具備高性能和高效率的大批量生產(chǎn)、有成本優(yōu)勢的ADAS解決方案。為了實現(xiàn)這些汽車系統(tǒng)的高性能，OEM廠商和一線品牌廠正在結合使用傳統(tǒng)計算機視覺算法和基于AI的算法。這需要一個高效靈活地處理算法的計算平臺，而CEVA的XM和NeuPro系列設計用于提供這類平臺。

      CEVA是專注于計算機視覺和深度學習加速的安全高效的芯片IP供應商，其XM計算機視覺處理器和自專用(self-dedicated) NeuPro神經(jīng)網(wǎng)絡處理器用于ADAS系統(tǒng)，例如駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)、后視和環(huán)繞攝像頭等智能攝像系統(tǒng)，以及自動駕駛。

       CEVA產(chǎn)品可用于具有高精度和高性能的算法，其處理器可以在低功耗嵌入式解決方案中高效運行神經(jīng)網(wǎng)絡。CEVA提供名稱為CEVA深度神經(jīng)網(wǎng)絡(CDNN)的軟件框架，可以將傳統(tǒng)上在GPU等高耗電計算平臺上運行的神經(jīng)網(wǎng)絡優(yōu)化到低功耗嵌入式系統(tǒng)中。

      除了計算機視覺和AI解決方案外，CEVA還提供用于諸多下一代和V2X解決方案的通信IP產(chǎn)品。

2  3 D圖形處理、AI加速器、連接用IP

      為了通過電子技術實現(xiàn)最高水平的差異化，Imagination的知識產(chǎn)權（IP）產(chǎn)品分為三個主要的領域；嵌入式3D圖形處理、人工智能AI加速器和連接解決方案。我們可以為任何芯片合作伙伴提供行業(yè)領先的SI內核，以實現(xiàn)功耗優(yōu)化、低成本以及性能和功耗優(yōu)化的解決方案。

      為了滿足汽車的安全性功能需求，Imagination可以提供一系列圖形處理器（GPU）、計算功能和硬件加速功能，以實現(xiàn)先進的駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）功能，如自動緊急制動、車道偏離警告、車道保持輔助、駕駛員監(jiān)控和其他功能。根據(jù)所使用的算法類型，可以使用基于Furian的GPU作為媒體接入控制（MAC）引擎來運行神經(jīng)網(wǎng)絡或使用CNN PowerVR Sieres3NX硬件加速器，以獲得最高性能/最小的面積，以及極低的固定功能功耗。

       當我們從Level 2級驅動遷移到Level 5級驅動時，由于傳感器的數(shù)量和分辨率的增加，處理能力的需求則因此增加了大約5到10倍。PowerVR Series3NX神經(jīng)網(wǎng)絡加速器（NNA）架構可從0.6 TOPS一直擴展到160 TOPS的多核解決方案，將客戶帶入Level 5級驅動領域，并支持各種神經(jīng)網(wǎng)絡和框架。它還支持一系列工具，可以輕松地從浮點運算遷移動到定點運算領域，并在將網(wǎng)絡移動到GPU或NNA之前對其優(yōu)化。

       在圖形化人機界面（HMI）方面，屏幕的數(shù)量和分辨率也會增加，目前只有不到15%的汽車配備了全數(shù)字儀表盤系統(tǒng)。這將隨著時間的推移而轉變，因此會出現(xiàn)全數(shù)字化的平視顯示器（HUD）、集群、導航和車內信息娛樂信息（IVI）系統(tǒng)。屏幕的分辨率也在不斷增加，從720p到1080p、2K、4K甚至更高；同時幀速率也在增加，計算機群集的刷新率在60 FPS、導航系統(tǒng)為30 FPS。Imagination提供了一系列從低端到純集群GPU的各種內核，其中包括PowerVR Seruies8XE或PowerVR series9XEP這類可以以低功耗和低成本將屏幕像素最大化的產(chǎn)品，一直到具有全部功能的、計算密集型平臺XT內核，它們可用作駕駛艙域控制器和ADAS處理器。

       對于互聯(lián)汽車，Imagination支持一系列Wi-Fi標準，包括用于802.11p的射頻電路（RF），中國和歐盟政府機構都采納用于C-V2X車聯(lián)網(wǎng)的基礎設施無線解決方案。Imagination還有一個千兆以太網(wǎng)AVB交換機解決方案，可以處理高帶寬數(shù)據(jù)，如4K多媒體和相機傳感器輸入。

參考文獻

[1] Johnstone B.自動駕駛汽車的問世：當前行業(yè)現(xiàn)狀.電子產(chǎn)品世界,2018(4):87.

[2] 王瑩,王金旺.元器件廠商談汽車電子的新動向.電子產(chǎn)品世界,2018(8):8-13.

[3] Yamaji M.汽車電子設備與半導體市場預測假設.電子產(chǎn)品世界,2018(8):5-7.