广告

2023 AIoT生态大会:与时偕行,共话汽车智能化的下半场

2023-06-13 09:59:50 谢宇恒 阅读:
6月8日,在由国际科技媒体集团Aspencore主办的2023国际AIoT生态发展大会智能网联汽车分论坛上,基本半导体、泰克科技、英伟达、易特驰等,来自芯片、方案及应用领域的厂商齐聚一堂,从碳化硅功率器件到车规级超大算力芯片,从以太网测试技术到汽车软件开发的整车OS,共话智能网联汽车。

从整体上来看,伴随着全球制造业的全面转型升级,以及汽车电动化、网联化、智能化技术的加速演进,智能网联汽车正经历着高速发展时期。近些年硬件层面材料和制程的快速革新,让SoC、传感器、功率器件等电子元器件性能不断迎来的新突破,这在底层为智能网联汽车的发展提供了有力的保障和支撑。而在软件层面人工智能、云、机器学习等新兴技术的应用,使得汽车可以实现更多前所未有的功能,变得更加智能互联,让用户能够获得更加舒适、便利、安全的使用体验。saJednc

6月8日,在由国际科技媒体集团Aspencore主办的2023国际AIoT生态发展大会智能网联汽车分论坛上,基本半导体、泰克科技、英伟达、易特驰等,来自芯片、方案及应用领域的厂商齐聚一堂,从碳化硅功率器件到车规级超大算力芯片,从以太网测试技术到汽车软件开发的整车OS,共话智能网联汽车。saJednc

saJednc

碳化硅作为第三代宽禁带半导体,在热导率、禁带宽度等方面相对于传统的硅基半导体都有了大幅度提升。对于电动汽车或者智能汽车来说,可以采用单极型功率半导体器件取代原来的双极型器件,并在极限更高的条件下工作,可以使功率密度得到大幅度提升,这带来了很多新的可能性。saJednc

saJednc

深圳基本半导体有限公司器件研发总监张学强发表了“未来已来——功率半导体的碳化硅时代”主题演讲saJednc

曾有报道称,电动汽车行业的领军者之一特斯拉表示以后的碳化硅用料要减少75%,看似在唱衰碳化硅产业,但张学强认为这实际上是技术进步的红利。“从他们2014-2015年的上一代产品到现在,在碳化硅方面,充电组也实现了大幅度降低,从当年8到9个降到了现在的不到3到2个,满打满算算下来差不多就是15%。从这个数量来讲,当年的主驱功率模块大概有48个,现在可以缩减到12个,同时采购成本上也有大幅降低。这对我们来说,特斯拉在这种正确合理的解读下,它这个趋势恰恰代表了我们在功率半导体上会有更大的前途和发展。”张学强解释说,“在国内,比亚迪高端车型已经大量采用了碳化硅作为功率半导体的基础,我们看到越来越多的友商在不断地拥抱碳化硅成体系基础性的功率管理变革。”saJednc

在交通电气化的大场景下,也不仅仅只有汽车在拥抱碳化硅,对于轨道交通方面,碳化硅也能做出更多的贡献。例如智能电网目前也开始慢慢接触碳化硅,有些专家已经开始研究V2G,在能量的领域,在今后的发展中也或多或少地会利用到这些高能量密度、高功率密度的优势,也即在底层技术变革上,在新的更高平台上,做出更多有意思的东西。“我们现在欣喜地看到,从2022年下半年到2023年开始,很多主机厂开始从底层为碳化硅进行设置,而不是之前的直接替换。”张学强指出。saJednc

从衬底的发展到单晶生长技术,从切割技术到外延生长方式,碳化硅器件的技术工艺在不断的进步和完善,其应用成本也在逐渐降低,越来越多不同的领域开始应用起碳化硅集成电路,这能够促进行业加速建立起碳化硅生态,进入正向良性循环。“我们也希望通过一些能量管理底层上的支撑,可以使得很多不太可能的事情在碳化硅时代变得可行——也许现在提出一个需求,在某种特定条件下就可以实现了。因此,我们也希望碳化硅可以从幕后工作者慢慢变成幕后英雄,也为智能电动汽车的大生态做出一些贡献。”张学强总结道。saJednc

saJednc

泰克科技技术经理刘剑分享了“智能网联汽车中车载以太网测试挑战与分享”主题演讲saJednc

在新一代电子电气架构下,车内的网络会越来越向着中央计算架构集中。其中必然少不了中间的骨干,即车载以太网的带宽会越来越高,因为它要承载更多的数据,去连接更多的外围传感器。所以现在车内的百兆千兆车载以太网越来越普及,甚至5G、10G也在讨论应用,这些都离不开以太网的不断升级。saJednc

但车内线路环境比较复杂,传输带宽不断地增加,也意味着物理层各种各样的技术值得思考。同时,最终所有的产品都要在实际环境里面去做连接验证,这带来了更多的问题,因为其中包含了线路,连接器,不同的ECU,甚至包括传感器,这背后又涵盖不同的芯片解决方案。在这样一个复杂的汽车环境里面,怎么确保连接的可靠性稳固性呢?我们需要一定的新测试手段,去帮助分析真实环境下的信号质量怎么样。saJednc

在真实的测试场景中,采用定向耦合器的测试结果信噪比情况会非常糟糕,因为它从源头上就破坏了链路,而泰克新的测试方法就可以帮助更好地进行信号分离,利用专利算法和电压电流探头,将探头直接挂在线上面,不需要破坏线,同时没有定向耦合器的衰减,可以最大程度保证信号的信噪比,在许多实际场景中取得了不俗的表现。saJednc

以泰克为真实客户应用所推出的软件PAM3的信号分析为例,它可以分析PAM3信号的指标,同时还可以分析信号的抖动、线性度等。而除了信号定标测试外,它还可以利用示波器的解码功能帮助分析一些上层的东西,包括配置和软件相关内容。而这一系列功能实现的背后都少不了泰克专利的信号分离技术,在最大信噪比的情况下去分离出收发信号。saJednc

除了PAM3的信号分析,泰克还提供PAM4信号的分析软件,对于未来可能涉及的PAM4的8G测试,不但涉及到很多芯片的设定,还设计配置等问题。泰克的PAM4分析软件,可以帮助在进行测试之前调好PAM4信号,可以覆盖各种各样的测试分析,包括基于实际采集波形的误码测试。saJednc

saJednc

英伟达半导体解决方案经理贺威分享议题“超级算力赋能整车中央计算”saJednc

在汽车智能化,网联化发展的需要下,传统分布式的架构零散的ECU布局逐渐向集中式架构演进,“域”和“域控制器”产生,以前可能是一个域控制器负责一个或者两个功能,但现在很多新势力厂商已把全车做到10个以下的域控制器,甚至能实现比以前传统厂商更多的功能。随着域控制器的数量的进一步减少,其功能也将越来越复杂,对单个域控制器的性能也将提出更高的挑战。saJednc

据贺威介绍,英伟达GPU的灵活性众所周知,对于深度学习和神经网络非常友好,但将其放在车端或者移动端,灵活性就需要牺牲能耗来实现,因此提供了专门针对特定神经网络的DLA引擎,并进行了算法优化,使其灵活的同时,具有很高的性能功耗比,同时也提供了非常易用的接口给到用户。saJednc

贺威讲解到:“从前年开始已有大量中国厂商采用ORIN的设计,各家方案不一样,有的采用一颗ORIN,有的可能采用两颗甚至四颗更多。ORIN也提供了芯片之间互联的能力,以此给用户提供更多的性能上的冗余。现在的汽车大家都说是软件定义汽车,如果在预埋足够算力的硬件之后,后期可以通过软件不停地做升级,以此来让用户获得更多功能上的体验。”而英伟达下一代车端SOC Thor,预计明年推出,在算力上将实现非常大的提升,DRIVE Thor 将逐步接替 DRIVE Orin,以最新的计算技术,加速智能汽车技术在行业内的部署,赋能汽车制造商的 2025 年车型。saJednc

与此同时,贺威认为,硬件只是实现高算力高性能的一方面,把硬件的潜能做到最大化的释放,还需要软件的加持,因此英伟达针对车载加速计算推出了安全操作系统DRIVE OS。贺威介绍到:“DRIVE OS的核心是一套虚拟化的平台,可兼容不同的OS,不同于其他厂商,DRIVE OS是英伟达自己做的方案,它提供了对英伟达SOC平台上资源的隔离,同时保证了各个不同计算阈的要求,如有些计算阈实时性要求比较高,QS要求也比较高,有些阈对渲染的需求更大,利用DRIVE OS这套虚拟化平台,我们会针对英伟达的SOC做最大的优化,它所引入的性能、损耗几乎可以忽略不计。同时又能很好地做资源的隔离,很好地适配我们的SOC。”saJednc

英伟达在软件方面针对整个DRIVE OS做的各个模块,构成了从车端到云端的一整套生态链,贺威认为,英伟达的护城河不只是高算力,还有这套生态链。贺威表示:“从横向上来看,嵌入式、车端、云端都可使用这一套虚拟平台,纵向上来看,从第一代刚开始提出,到英伟达加入车载领域之后,包括虚拟化解决方案和SDK,英伟达一直在使用这套虚拟平台。并且在未来,英伟达还会持续对硬件和软件进行优化。”saJednc

saJednc

易特驰端到端产品总监程钧杰分享议题:重新定义整车OSsaJednc

同样是软件的开发,汽车软件开发和传统手机软件的却开发大相径庭,对于手机软件开发只需调用相应的接口即可简单的完成功能的实现。而对于汽车而言,由于现今的汽车都是分布式的,由很多不同的ECU组成,每一个控制器都可能来自于不同的厂商,所以一个简单的功能实现也许就会涉及到四五个控制器的变更,而这些变更都需要进行完整的汽车测试,这大大降低了效率,并增加了成本。因此汽车行业迫切需要一个集中式的系统,可以像开发手机软件一样去开发汽车软件。saJednc

程钧杰表示,未来整车OS,是建立在面向服务的体系结构(SOA)下的,或者说SOA已经成为整车OS的代名词。在整车OS中,开发者只需要用SOA中间件,而不需要去学习控制器如何操作,控制器的控制逻辑保留在下层,只向上或对外暴露出一个标准的接口,将业务逻辑层的代码交给外部去调用。saJednc

事实上想要想要做好SOA中间件,实现整车OS并不简单,效率、安全、生态从多个方位对SOA发起了挑战。为了应对这些挑战,易特驰做出了很多努力。在效率方面,借由云原生成熟的框架以及Python、Java等开发工程师丰富的人才储备,降低开发语言的门槛和迁移成本,大幅提升了汽车软件开发的效率。saJednc

在安全方面,开发“安全守卫”解决方案,在操作系统、软件层面上做一个隔离,数据跟性能上的隔离,易特驰还设想:“功能安全的代码能不能从一个统一的入口来告诉我们的开发人员,统一地用操作系统层面管理起来,这样的话开发者在面对那么多控制器进行开发的时候,并不需要找每个控制器,它有一个什么功能安全的规则,我去找找看,而是从操作层面有个统一的入口文档,进行功能安全的开发,就是我们提出的概念。”saJednc

而对于生态建设,易特驰的开发工具Eclipse Velocitas和Eclipse Leda就都是开源的,在开发人员中已经比较流行。除了开源软件之外,易特驰还在欧洲联合了其他各个汽车厂商进行API的统一。如果有了统一的标准,建立了完善的SOA生态,汽车软件的开发将变得更加统一和高效率。saJednc

最后,在该次演讲的尾声,程钧杰表达了易特驰的愿景及对于汽车软件开发未来的期望:“我们最大的期望就是要让更多的开发者参与到汽车软件应用的开发,并且按照苗部长的指示:希望以后助力汽车行业打造一个非常重要的自主可控的,具有高性能世界领先的车规级的操作系统,这是我们博世易特驰的愿景。”saJednc

责编:Ricardo
本文为电子技术设计原创文章,未经授权禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
谢宇恒
原机加工行业工程师,现Aspencore编辑,专注电子,关注未来。
  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
广告
热门推荐
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
面包芯语
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了