據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年全世界約有124萬(wàn)人死于道路交通意外，中國(guó)的汽車保有量雖然不高，但是事故頻發(fā)。很多悲劇都是由于駕駛者不能看到汽車外的盲區(qū)。高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)與駕駛員相比，可靠性更高、反應(yīng)速度更快，可減少碰撞次數(shù)。汽車電子的發(fā)展與其他電子領(lǐng)域相比相對(duì)較緩慢，這與汽車對(duì)安全的超高要求密不可分，一個(gè)產(chǎn)品的面世要經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)的安全測(cè)試。技術(shù)累積到一定程度就會(huì)到突破的階段，ADAS相關(guān)技術(shù)已經(jīng)研發(fā)了很多年，德州儀器（TI）最新TDA2x SoC的問(wèn)世就讓ADAS的飛躍成為可能。近日，TI處理器業(yè)務(wù)部業(yè)務(wù)開發(fā)總監(jiān)蔣宏先生向記者介紹了該系列SoC。
TI處理器業(yè)務(wù)部業(yè)務(wù)開發(fā)總監(jiān)蔣宏先生
蔣宏先生表示：“鑒于汽車安全的考慮，美國(guó)已經(jīng)在關(guān)于所有車都安裝后置攝像頭和抗碰撞技術(shù)醞釀相關(guān)法規(guī)，相信中國(guó)今后也會(huì)有相關(guān)政策出臺(tái)。可促進(jìn)自動(dòng)駕駛體驗(yàn)和減少碰撞的應(yīng)用主要有3種，前置攝像機(jī)應(yīng)用，如車道保持輔助、行人檢測(cè)、交通標(biāo)志識(shí)別、遠(yuǎn)光燈輔助等；環(huán)視攝像機(jī)應(yīng)用，包括智能3D環(huán)視攝像機(jī)與后方碰撞警告檢測(cè)等；傳感器融合應(yīng)用，如將攝像機(jī)與雷達(dá)傳感器數(shù)據(jù)相融合，幫助作出更穩(wěn)健的決定。”
TI此次推出的ADAS SoC分別有TDA2xA、TDA2xV和TDA2xF 3款芯片，分別對(duì)應(yīng)前置攝像機(jī)、環(huán)繞視圖和傳感器融合應(yīng)用，以讓廠商能夠更有針對(duì)性的選擇芯片，它們的高性能、高可靠、可擴(kuò)展性、更低功耗和高集成度讓汽車廠商無(wú)后顧之憂。說(shuō)了這么多，現(xiàn)在開始揭秘TDA2x的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如圖1所示。其屬于多核異構(gòu)的SoC，有兩個(gè)C66x DSP 內(nèi)核、多達(dá)4個(gè)視覺(jué)加速器內(nèi)核AccelerationPac(每核10.4 GMAC)、兩個(gè)ARM Cortex-A15內(nèi)核、兩個(gè)雙ARM Cortex-M4內(nèi)核、內(nèi)部存儲(chǔ)器、6 個(gè)攝像機(jī)輸入和多個(gè)顯示輸出，采用28 nm工藝技術(shù)，功率范圍約為2 ~ 5 W。
TDA2x SoC內(nèi)部架構(gòu)
實(shí)現(xiàn)眾多汽車視覺(jué)功能，無(wú)疑需要很多可靠、快速的算法，其中大部分都是矢量運(yùn)算，計(jì)算量很大。視覺(jué)AccelerationPac可以說(shuō)是TDA2x實(shí)現(xiàn)眾多汽車視覺(jué)性能的殺手锏。其有多個(gè)嵌入式視覺(jué)引擎（EVE），通過(guò)在中低級(jí)內(nèi)核上運(yùn)行對(duì)DSP實(shí)現(xiàn)有力補(bǔ)充。在相同功率預(yù)算下，每個(gè)EVE的計(jì)算性能是Cortex-A15的8倍以上。EVE的內(nèi)部主要包括優(yōu)化的矢量協(xié)處理器和32位可編程RISC內(nèi)核。蔣宏先生把EVE概括為：“是TI DSP的精髓，是量化的提升。”
提到Cortex-A15時(shí)，蔣宏先生表示：“汽車中，汽車導(dǎo)航采用Android系統(tǒng)與ADAS融合；在ADAS內(nèi)部，Cortex核采用Linux操作系統(tǒng)，DSP采用BIOS操作系統(tǒng)，這些都就需要虛擬化，Cortex-A15可以實(shí)現(xiàn)虛擬化，而Cortex-A9不能。此外，很多傳感器和子系統(tǒng)需要用以太網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)，這牽涉到很多協(xié)議，Cortex-A15可以輕松應(yīng)對(duì)。”
TDA2x系列在研發(fā)時(shí)已經(jīng)和一些國(guó)際知名汽車廠商合作，TI的芯片作為它們項(xiàng)目中的一部分，因此TDA2x SoC的一些性能是這些廠商的需求。現(xiàn)在把TDA2x SoC引入中國(guó)，可以幫助中國(guó)本土汽車廠商縮短與國(guó)際知名廠商的差距（如幫助駕駛員判斷的應(yīng)用）。蔣宏先生強(qiáng)調(diào)：“TI此次推出ADAS SoC的目標(biāo)十分明確，讓中國(guó)制造的普通車也能有頂級(jí)車的ADAS體驗(yàn)。TDA2x的上一代產(chǎn)品已經(jīng)在比亞迪汽車中應(yīng)用。值得一提的是，為了幫助中國(guó)汽車廠商降低開發(fā)難度，讓產(chǎn)品早日上市，TI首次在中國(guó)設(shè)立了專門支持TDA2x產(chǎn)品線的應(yīng)用工程師團(tuán)隊(duì)，他們更偏向于研發(fā)，專注做參考設(shè)計(jì)，在這個(gè)方面，相信很多獨(dú)立的設(shè)計(jì)公司也大有可為。”
蔣宏先生最后透露：“未來(lái)，TI的一個(gè)重要方向就是汽車電子，而汽車電子的重點(diǎn)就是ADAS。現(xiàn)在，汽車的控制權(quán)在駕駛員手上，屬于被動(dòng)安全，下一步將是主動(dòng)安全技術(shù)，在一些情況下，汽車可以獲得控制權(quán)，最終我們期待實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛，當(dāng)然這對(duì)汽車本身的性能要求極高，這也是ADAS能被行業(yè)接受的公司并不多的原因。”