安霸的 CV3-AD655 智能駕駛 AI 域控制器將高能效計(jì)算能力與 Imagination 的 IMG BXM GPU 相結(jié)合，為 L2++/L3 級(jí)車(chē)輛實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)環(huán)視可視化。本案例介紹了行業(yè)正向集中式域控制器架構(gòu)的轉(zhuǎn)變，概述了 CV3-AD 產(chǎn)品家族及其中端型號(hào) CV3-AD655，闡釋了 GPU 的作用及其在提升駕駛員感知與信任方面的重要意義，說(shuō)明了為什么安霸選擇 Imagination GPU、IMG BXM GPU 的關(guān)鍵特性，以及未來(lái)推向市場(chǎng)的計(jì)劃。

智能駕駛的崛起

近年來(lái)，智能駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)的功能取得了顯著進(jìn)步。如今，美國(guó)市場(chǎng)上近一半的新車(chē)都配備了 L2 級(jí)(如車(chē)道保持、自適應(yīng)巡航控制等)或更高等級(jí)的智能駕駛輔助功能；而中國(guó)市場(chǎng)則正積極推動(dòng)技術(shù)向 L3 級(jí)(在駕駛員監(jiān)管下的有條件自動(dòng)化)及更高水平發(fā)展。

這些智能駕駛輔助系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的高級(jí)功能，需要強(qiáng)大的車(chē)載計(jì)算架構(gòu)以確保安全、穩(wěn)定和實(shí)時(shí)的運(yùn)行。為此，近年來(lái)車(chē)載電子架構(gòu)正從多個(gè)小型的區(qū)域控制器逐步集中到更高性能的域控制器上。這一趨勢(shì)不僅提升了整體算力和系統(tǒng)協(xié)同效率，也幫助整車(chē)廠(OEM)降低了整車(chē)生產(chǎn)和集成成本。

賦能高階智能駕駛的 AI 域控制器 SoC

安霸是低功耗域控制器解決方案的領(lǐng)先提供商。其人工智能系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC)專(zhuān)為處理感知、融合和決策等關(guān)鍵任務(wù)而設(shè)計(jì)，使車(chē)輛能夠在復(fù)雜交通環(huán)境中實(shí)現(xiàn)智能感知與實(shí)時(shí)規(guī)劃，同時(shí)有效控制能耗，延長(zhǎng)續(xù)航。

安霸于 2022 年推出的CV3-AD 系列SoC，融合了 AI 與向量處理器、中央處理器(CPU) 、Imagination GPU、先進(jìn)的圖像信號(hào)處理(ISP)、立體視覺(jué)與高密度光流引擎、硬件安全模塊(HSM)以及面向 ASIL-D 應(yīng)用的安全島(Safety Island)。該方案在中央計(jì)算性能與能效表現(xiàn)之間實(shí)現(xiàn)了理想平衡，為高階智能駕駛系統(tǒng)提供了強(qiáng)大算力支撐。

圖示：CV3-AD 系列 SoC 架構(gòu)示意圖

CV3-AD655 是 CV3-AD 系列中的中高端產(chǎn)品，支持 L2+（或 L2++）及 L3 級(jí)智能駕駛輔助功能，具備增強(qiáng)型的駕駛輔助與自動(dòng)泊車(chē)能力，可同時(shí)支持多攝像頭、雷達(dá)及其他類(lèi)型傳感器的融合感知。該芯片集成了 IMG BXM GPU，可為高級(jí)環(huán)視系統(tǒng)和鳥(niǎo)瞰視圖等應(yīng)用提供強(qiáng)勁的圖形處理能力。

GPU 在 CV3AD-655 中承擔(dān)哪些任務(wù)？

集成的 IMG BXM GPU 支持高性能渲染以及來(lái)自多路攝像頭輸入的實(shí)時(shí)圖像拼接，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛周?chē)鸁o(wú)縫、沉浸式的 360° 可視化。

為什么這很重要？

在具備高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）及較低級(jí)別自動(dòng)駕駛的場(chǎng)景中（例如駕駛員仍需處理平行泊車(chē)等復(fù)雜操作），一個(gè)響應(yīng)迅速、細(xì)節(jié)豐富的環(huán)視系統(tǒng)能夠?yàn)轳{駛員提供車(chē)輛相對(duì)于周?chē)h(huán)境的實(shí)時(shí)信息，有助于防止低速碰撞事故。

在更高級(jí)別的智能駕駛中，車(chē)輛運(yùn)動(dòng)與周?chē)h(huán)境的可視化對(duì)于增強(qiáng)駕駛員對(duì)系統(tǒng)感知能力的理解至關(guān)重要。對(duì)于L2++ 和 L3 級(jí)別的車(chē)輛，環(huán)視系統(tǒng)與感知數(shù)據(jù)的三維渲染能夠讓系統(tǒng)能力更加透明、直觀，從而提升駕駛員對(duì)車(chē)輛智能駕駛功能的信任度。

安霸為何選擇 Imagination？

Imagination Technologies 是一家全球領(lǐng)先的 GPU IP 供應(yīng)商，專(zhuān)注于為邊緣設(shè)備提供高效能解決方案。它是座艙和車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)中最受歡迎的 GPU IP 方案，幾乎可見(jiàn)于所有主流汽車(chē)品牌的量產(chǎn)車(chē)型中。其靈活、可編程的通用計(jì)算能力也被 SoC 架構(gòu)師廣泛用于 ADAS 和智能駕駛域控制器。Imagination GPU 在汽車(chē)領(lǐng)域的普及源于其高效的性能表現(xiàn)、出色的靈活性以及以性能為導(dǎo)向的安全設(shè)計(jì)方案。

安霸在使用 Imagination GPU IP 方面擁有豐富經(jīng)驗(yàn)——此前的 CV3-AD 系列 SoC已采用了具備功能安全性的 IMG BXS GPU IP。

Jason Huang 系統(tǒng)副總裁表示：

“通過(guò)在 CV3AD-655 中集成 Imagination GPU，我們能夠?qū)崿F(xiàn)卓越的效率和視覺(jué)逼真度，這進(jìn)一步強(qiáng)化了安霸在智能汽車(chē)系統(tǒng)領(lǐng)域?qū)?chuàng)新的承諾。”

IMG BXM 為 CV3-AD 帶來(lái)了什么？

基于CV3-AD655系列聚焦于能效，IMG BXM GPU 在圖形性能、通用計(jì)算能力與低功耗表現(xiàn)之間實(shí)現(xiàn)了理想平衡。

該GPU 具備充足的性能，可在 1080p 分辨率、60 幀每秒的條件下渲染高質(zhì)量的360度環(huán)視系統(tǒng)，其像素填充率是同類(lèi) GPU 核的兩倍。

得益于 PowerVR 基于分塊的延遲渲染架構(gòu)（tile-based deferred rendering），以及先進(jìn)的幾何壓縮與幀緩沖壓縮技術(shù)，BXM 能在保證圖像質(zhì)量的同時(shí)顯著降低功耗。

其可編程的高質(zhì)量抗鋸齒（anti-aliasing）功能帶來(lái)精致細(xì)膩的視覺(jué)效果。

BXM 的算術(shù)邏輯單元（ALU）在執(zhí)行通用計(jì)算任務(wù)（如圖像拼接）時(shí)，能保持極高的 SIMD 并行效率。

它具備出色的多任務(wù)處理能力，可通過(guò)異步計(jì)算同時(shí)執(zhí)行 2D、3D、計(jì)算及系統(tǒng)維護(hù)任務(wù)。

其固件處理器負(fù)責(zé)精細(xì)化任務(wù)切換、負(fù)載均衡與功耗管理。

作為一款高質(zhì)量管理的 IP 模塊，IMG BXM 適用于滿足 ASIL-B(D) 功能安全等級(jí)要求的 SoC 設(shè)計(jì)。

圖示：IMG BXM GPU 內(nèi)部架構(gòu)

CV3-AD655 的下一步計(jì)劃是什么?

搭載 Imagination GPU 的 CV3-AD655，旨在為量產(chǎn) L2++ 和 L3 級(jí)智能駕駛輔助系統(tǒng)提供高性能算力，同時(shí)幫助整車(chē)廠(OEM)降低整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)成本，并優(yōu)化車(chē)內(nèi)能耗管理。安霸已與主要一級(jí)供應(yīng)商如 Continental 與 AUMOVIO 建立合作，計(jì)劃從2027年起將其完整車(chē)輛系統(tǒng)解決方案落地應(yīng)用于量產(chǎn)車(chē)型。該系列產(chǎn)品的目標(biāo)是提升出行安全性，并為未來(lái)智能駕駛技術(shù)的發(fā)展奠定穩(wěn)健基礎(chǔ)。

英文鏈接：https://blog.imaginationtech.com/ambarellas-cv3-ad655-surround-view-with-img-bxm-gpu

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