購買新能源汽車（簡稱EV）的人數(shù)正在呈現(xiàn)爆炸式增長。據(jù)估計到2030年道路上的新能源汽車數(shù)量將達(dá)到1000萬輛，到2040年這個數(shù)字將達(dá)到3600萬。隨著政府制定碳排放目標(biāo)以及越來越多的消費(fèi)者意識到新能源汽車在使用成本和環(huán)境保護(hù)方面的好處，汽車行業(yè)正處于一個轉(zhuǎn)折點(diǎn)。這一變化發(fā)生的同時高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和自動駕駛功能也正隨之而來。

隨著LV3和LV4自動駕駛技術(shù)越來越普及，駕駛員可以將注意力從道路上轉(zhuǎn)移開，不用過分操心駕駛。人們對傳感器的需求正在不斷的增長，這些傳感器將被集成到車輛上從而替代司機(jī)的眼睛。越來越多的攝像頭、外部激光雷達(dá)（LIDAR）甚至內(nèi)部傳感器來監(jiān)控駕駛員的安全和注意力，這對未來的駕駛無疑是件好事，但是有一點(diǎn)是非常具有挑戰(zhàn)性的：電力的消耗。

傳感器消耗的每一瓦特的功率都會影響車輛的行駛里程，那么汽車制造商如何在不影響車輛行駛里程的情況下實(shí)現(xiàn)未來汽車的特性呢？

從新能源汽車的設(shè)計來考慮

一個簡單的方法是提高系統(tǒng)本身的效率。通過開發(fā)能夠能夠采集數(shù)據(jù)的低功率的傳感器我們可以立刻節(jié)省功耗，但是所有采集到的數(shù)據(jù)都需要傳輸?shù)侥硞€處理器進(jìn)行處理，數(shù)據(jù)越多芯片處理的功耗就越大。自動駕駛的高級概念車和先進(jìn)的ADAS系統(tǒng)依賴于PC級別的水冷GPU解決方案，以處理這些密集和復(fù)雜的計算。但是當(dāng)電池的容量有限時，350W功耗的GPU就顯得捉襟見肘了。

解決這個問題的最好辦法之一就是從頭開始設(shè)計，考慮將汽車作為一個平臺。與其采用多種模塊設(shè)計不如使用更高密度的芯片來實(shí)現(xiàn)更高效的計算，同時減少車內(nèi)芯片的數(shù)量。采用定制的設(shè)計就可以從底層開始實(shí)現(xiàn)功能安全設(shè)計。例如最近為汽車設(shè)計的Imagination XS系列GPU就符合ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)。這意味著單個GPU可以在內(nèi)部立即進(jìn)行故障檢測。與其他解決方案相比汽車制造商對芯片的需求減少了50%。

從宏觀到微觀，把小的收益放大

在我們主要的ADAS GPU產(chǎn)品中，我們有定制設(shè)計的、高密度的、功能安全的芯片，但我們還能怎樣降低功率讓駕駛員在不關(guān)閉所有設(shè)備的情況下行駛更多的里程呢？ 在任何現(xiàn)代汽車中都集成了數(shù)百個電子控制單元（ECU），分布在汽車的各個模塊中。這些單元可以控制和監(jiān)控高端ADAS功能，甚至可以控制汽車的電動后視鏡。每個微控制器都需要控制自己的功能在整個汽車系統(tǒng)里面的功率預(yù)算，一兩個微控制器可能產(chǎn)生的影響，但整體上來看功率數(shù)則非常大。降低汽車中ECU的數(shù)量也是功能安全考慮的一方面，每個核需要管理一個單獨(dú)的應(yīng)用或功能來確保沒有信息交叉以及整個系統(tǒng)的功能安全，IP供應(yīng)商正在研究如何以聚焦安全的方式來挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的做法。

降低功耗的一種方法是將不同ECU控制的功能變成一個多核的ECU處理單元，通過將多種功能合并，無論是定位，還是其他場景應(yīng)用，我們都可以降低對獨(dú)立ECU的需求以及由此產(chǎn)生的功率消耗。硬件虛擬化是一種方案選擇，它允許GPU執(zhí)行多個工作負(fù)載，例如儀表盤、后視攝像頭、信息娛樂控制中心都有一個芯片來負(fù)責(zé)處理。在一個GPU上將這些功能隔離開來，多個操作系統(tǒng)和功能就可以同時獨(dú)立運(yùn)行，通過滿足功能安全標(biāo)準(zhǔn)比如ISO 26262對每個核的故障進(jìn)行自檢，我們很容易看到ECU的數(shù)量大幅減少。

保持向前發(fā)展

新能源汽車并沒有廣泛的使用，而且這個行業(yè)也還沒有形成一個更加安全的自動駕駛標(biāo)準(zhǔn)。從ADAS到門鎖，每一瓦特的功率都至關(guān)重要，將新能源汽車與自動駕駛技術(shù)緊密結(jié)合在一起的關(guān)鍵就是IP供應(yīng)商以及芯片廠商，他們將繼續(xù)為汽車開發(fā)支持各種功能特性并實(shí)現(xiàn)低功耗提供解決方案。

責(zé)任編輯：haq