在未來的智能電動(dòng)車時(shí)代，技術(shù)迭代飛快，硬件必須和軟件協(xié)同升級(jí)，才能帶來最佳的體驗(yàn)。

映馳科技專注于智能汽車高性能計(jì)算軟件平臺(tái)與自動(dòng)駕駛軟件產(chǎn)品的研發(fā)與服務(wù)。日前，映馳科技推出了一款解決方案——XCG(X-Computing Grouplet) Gen1，這是一款基于地平線征程5 AI芯片和高性能處理器而打造的多場景應(yīng)用整車高性能計(jì)算群。通過和芯片廠的深度合作、前置硬件的研發(fā)、成熟豐富的軟件生態(tài)，映馳科技將加速產(chǎn)品落地，迎接車載大算力時(shí)代的到來。

車載計(jì)算大潮來臨 機(jī)遇挑戰(zhàn)并存

隨著汽車智能化大趨勢的到來，車載計(jì)算逐漸成為熱點(diǎn)。

車載計(jì)算中CPU的提升，經(jīng)歷了十分漫長的過程。過去，車輛作為代步工具，僅僅針對(duì)駕駛員的使用場景并不需要非常高的算力；然而近幾年，車輛逐漸從傳統(tǒng)出行工具向“智能化移動(dòng)空間”的概念演變，人們對(duì)于汽車的使用場景與用途有了越來越多構(gòu)想，大屏、多屏也逐漸成為智能網(wǎng)聯(lián)汽車的賣點(diǎn)；以高通和英特爾為代表的芯片廠商更是讓高端芯片越過手機(jī)和電腦直接上車......

而這一切離不開車載算力的不斷突破和提升。當(dāng)前，CPU算力正飛速提升，CPU算力從平臺(tái)期步入了爆發(fā)期。預(yù)計(jì)至2025年，CPU算力將提升至500kDMIPS，車載AI算力也將提升至1000TOPS。

然而，算力提升了，許多軟件卻沒跟上。車載軟件一直以來也受到車載計(jì)算能力的掣肘，一段時(shí)間算力不夠用，一段時(shí)間算力則過剩不少。雖然主機(jī)廠會(huì)為車輛預(yù)留OTA，但實(shí)際上往往需要1-2年才能把算力過剩的空缺填補(bǔ)上。

圖片來源：映馳科技

汽車大規(guī)模軟件正急劇堆高汽車芯片和控制器的開發(fā)成本，受到性能和成本的雙重挑戰(zhàn)，便催生了新的芯片技術(shù)來平衡成本和技術(shù)。不同工藝的模塊化芯片，通過封裝技術(shù)整合在一起，在提升性能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)低成本和高良率，這就是Chiplet芯粒。今年，正式的互連標(biāo)準(zhǔn)UCle的推出更是為Chiplet又添了一把火。

未來新域控制器的開發(fā)，在控制整體開發(fā)成本的同時(shí)需要繼承以往的軟件資產(chǎn)以及IP資產(chǎn)，同時(shí)要快速提升核心性能。因此在域控領(lǐng)域需要連接組合起不同的計(jì)算模塊來應(yīng)對(duì)多元化、高算力的需求，基于這一背景，高性能計(jì)算群Grouplet便產(chǎn)生了。

多場景應(yīng)用解決方案提供全面服務(wù)

大算力芯片和控制器在帶來更高計(jì)算效率的同時(shí)，在熱管理方面卻面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。每一個(gè)大算力控制器帶來的都是巨大的發(fā)熱量，必須將這些控制器整合起來集中散熱，才能確保汽車的安全性和性能發(fā)揮，這就有了中央計(jì)算。

映馳科技推出了一款新的高性能計(jì)算群解決方案——X-Computing Grouplet（XCG），這是一款面向智能駕駛、智能中央計(jì)算控制、智能座艙等需求，多場景應(yīng)用的解決方案。

高性能計(jì)算群首先得算力夠強(qiáng)。映馳科技的XCG Gen1采用國民級(jí)的地平線征程5芯片作為主芯片，搭配恩智浦S32G 399和TI TDA4作為高性能邏輯計(jì)算單元，系統(tǒng)擁有多達(dá)20個(gè)CPU、4個(gè)DSP、2個(gè)CV引擎及一個(gè)GPU，達(dá)到強(qiáng)大的AI算力。

作為計(jì)算中心，接口必須快而全。由于帶寬和后端處理能力大增，這一高性能計(jì)算群產(chǎn)品可以接入12路攝像頭，且支持全800萬像素接入。此外，還有10路以太網(wǎng)接口以及可接入4D雷達(dá)、激光雷達(dá)、超聲波等設(shè)備。

映馳科技高性能計(jì)算群產(chǎn)品XCG Gen1 圖片來源：映馳科技

XCG Gen1開放的硬件與軟件配置，能助力量產(chǎn)方案實(shí)現(xiàn)快速開發(fā)和定制落地。這一高性能計(jì)算群開放硬件配置，在控制器上可以選擇1-2片的征程5芯片，應(yīng)對(duì)不同場景的智能駕駛和智能座艙應(yīng)用；同時(shí)可選擇不同的MPU、MCU，打造定制化的混合計(jì)算群平臺(tái)。

解決方案最重要的就是做好平臺(tái)基礎(chǔ)。這一方案搭載映馳科技已經(jīng)過量產(chǎn)和驗(yàn)證的高性能計(jì)算軟件平臺(tái)EMOS，保證確定性調(diào)度和確定性通訊，并深度適配Elektrobit和ETAS成熟的AUTOSAR平臺(tái)，集成RTI DDS 通訊協(xié)議棧。自動(dòng)駕駛對(duì)于調(diào)度和通訊的延遲有著極高要求，EMOS可以有效改善自動(dòng)駕駛傳感器端到執(zhí)行端的延遲，為自動(dòng)駕駛提供安全可靠的軟件平臺(tái)與應(yīng)用生態(tài)。

成熟的平臺(tái)離不開完善的工具鏈，XCG Gen1配套映馳科技高效工具鏈EM Studio、GCase、標(biāo)定工具等工具集，且該方案采取多種安全措施，系統(tǒng)功能安全等級(jí)達(dá)ASIL-D，以幫助用戶實(shí)現(xiàn)高效開發(fā)、快速落地。

圖片來源：映馳科技

底軟先行，搭建連接芯片與自動(dòng)駕駛技術(shù)的橋梁

近年來，汽車感知加強(qiáng)、AI大算力迅猛發(fā)展等現(xiàn)象表明，自動(dòng)駕駛正以比預(yù)期更快的速度落地。同時(shí)，軟件定義汽車的趨勢也越來越明朗化：整車不同域之間的壁壘被打破，域控制器和中央計(jì)算平臺(tái)帶來計(jì)算集中化；過去依賴軟硬一體化的模式正逐步轉(zhuǎn)變成軟硬分離；軟件之間也正解耦分離......在此趨勢下，未來軟件公司之間的競爭無疑將是一場鏖戰(zhàn)。

作為XCG Gen1核心主控芯片的征程5，憑借其雙核BPU能達(dá)到128 TOPS的AI算力；且擁有8個(gè)A55 DynamIQ CPU集群，可以有效分配給不同的自動(dòng)駕駛應(yīng)用使用。在系統(tǒng)中起著重要作用的另一顆芯片是S32G 399，其特點(diǎn)在于算力足夠強(qiáng)勁，可以和征程5進(jìn)行有效搭配?？梢?，有了硬核芯片的集成加持，這一套計(jì)算群解決方案的強(qiáng)大算力基礎(chǔ)已然毋庸置疑。

硬件集成帶來了成本下降，卻也帶來了軟件數(shù)量和復(fù)雜程度上升的挑戰(zhàn)。映馳科技作為地平線征程5芯片及恩智浦的合作伙伴，無論是在硬件還是軟件方面都做了許多優(yōu)化，旨在與合作伙伴在域控制器和高性能計(jì)算群領(lǐng)域共同發(fā)力。 

圖片來源：映馳科技官網(wǎng)

在軟件定義汽車的時(shí)代，汽車產(chǎn)品研發(fā)需要應(yīng)對(duì)海量代碼、復(fù)雜集成、快速交付和迭代、開發(fā)周期變長等挑戰(zhàn)。在基礎(chǔ)軟件部分，映馳科技不僅提供準(zhǔn)量產(chǎn)的軟件包，也可以為用戶定制計(jì)算群配套的軟件包。通過XCG技術(shù)產(chǎn)品和服務(wù)，Tier 1和OEM可快速形成量產(chǎn)產(chǎn)品方案。

此外，在滿足自動(dòng)駕駛高性能、高可靠要求的同時(shí)，為了兼容相關(guān)部署的靈活性和高效性，映馳科技的解決方案也采用了SOA框架，基于高性能計(jì)算軟件平臺(tái)EMOS，結(jié)合EMOS Studio、GCase等工具鏈，便形成了一套連接起芯片與自動(dòng)駕駛技術(shù)落地的軟件生態(tài)。

汽車行業(yè)的變化對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈而言是一種挑戰(zhàn)，但更是前所未有的巨大機(jī)遇。開放、融合、共創(chuàng)將是未來汽車產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的必然趨勢。映馳科技憑借豐富的中間件及底層軟件的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)與能力，將與合作伙伴共同發(fā)力，加速推進(jìn)智能駕駛應(yīng)用的量產(chǎn)落地，持續(xù)為新能源汽車行業(yè)發(fā)展創(chuàng)造價(jià)值。

（以上內(nèi)容來自映馳科技產(chǎn)品副總裁趙建洪于2022年6月29日由蓋世汽車主辦的2022第二屆智能汽車域控制器創(chuàng)新-云論壇發(fā)表的《高性能計(jì)算群的研發(fā)》主題演講。）

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