2022 年,在智能汽車領域,幾乎無人不談「行泊一體」。
「行車和泊車共用同一個域控制器,實現傳感器深度復用、計算資源共享,在提高用戶智駕體驗的同時,也幫助主機廠降本增效,大大提高了后者的開發效率……」這差不多是做「行泊一體」自動駕駛企業的慣用話術。
然而在實際中,該類型方案的表現卻一言難盡,差別巨大。大部分所謂的行泊一體只是將硬件并到一個「盒子」里,功能并沒有發生改變,用戶體驗也沒有得到明顯提升。
面對成效上的千差萬別,甚至讓人懷疑不同公司所說的「行泊一體」是否指的是同一件事情。
因此,一些行業人士根據長期的思考和實踐提出了行泊一體的不同形態,以 1.0、2.0 甚至是 3.0 來區分不同方案在本質上的巨大差異,闡述各家的行泊一體為什么在功能、體驗、硬件、成本等方面相去甚遠。
在這方面,量產自動駕駛方面的領先企業或許最具話語權。
近日,汽車之心在國內首個單 TDA4VM 行泊一體項目的開發交付現場,與 Nullmax 紐勱創始人兼 CEO 徐雷進行了深入的交流,梳理了當前行泊一體的量產進展。
這位硅谷職業背景的創業者,有著技術控們一貫的嚴謹,他把「行泊一體」分為 4 種形態,其中最高階的 4.0 形態表現為一體化域控制器、單 SOC 系統,以及芯片、傳感器持續深度復用,且 NOA 功能不受限制。
目前,Nullmax 是業內少數能提供行泊一體 4.0 方案的公司,其開發了覆蓋不同算力的平臺化行泊一體解決方案 MaxDrive,并將率先在 TDA4VM 芯片上完成一系列的量產交付。
01、從 1.0-4.0,魚龍混雜的行泊一體
市面上現在大部分車型采用的仍然是分離式域控制器,即行車域控和泊車域控相分離,行車功能只能調用行車的芯片和傳感器,比如前視相機、毫米波雷達,而泊車功能也只能調用泊車的芯片和傳感器,比如魚眼相機、超聲波雷達。
這意味著,當一套系統運轉時,另一套的硬件就會閑置。
這一情況,被徐雷稱之為行泊一體 1.0 形態,不僅電子控制單元(ECU)數量最多,成本也十分高昂。
當中行泊一體的內涵,只是行車、泊車兩套功能同時存在于一輛車上。
而 2.0 形態正是前文提到的將兩塊負責不同功能的 SoC(行車 SoC+泊車 SoC),「貌合神離」地集成在同一個域控制器上,典型如「1 顆 EyeQ4+1 顆 TDA4」或類似的雙芯片組合方案,確實減少了一個域控制器,使硬件成本降低約 30%,但屬于偽行泊一體架構,計算資源沒有得到真正共享,容易出現通訊延遲,不利于數據的融合處理,汽車智駕性能沒有提高。
行泊一體 3.0 形態更進一步,在減少域控制器的基礎上,再減少一塊芯片,直接上單 SoC 系統,使硬件成本降低 50%,但此時又容易出現一個新問題:
傳感器無法深度復用,功能局限于基礎的 ADAS。
也就是說,3.0 形態仍然只能開啟部分傳感器,仍有一部分傳感器處于分時閑置的狀態,因此在同樣傳感器下,其實還有更大的性能空間可以挖掘。
背后的原因在于有些自動駕駛公司,無法做到在一塊算力有限的 SoC 上,處理行車和泊車過程中大量傳感器同時輸入的海量數據。
「這就導致在行車過程中只打開了前攝像頭等傳感器,泊車過程中也只使用例如魚眼攝像頭進行感知,行、泊在物理上看似一體,在功能上仍然是分離。」
真正的行泊一體不僅能省去部分重疊的硬件,節省成本,還能實現更高的性能。
徐雷介紹,在路上行駛時,行車系統應該調用魚眼相機,提升車身周圍 360°的近距離感知能力,在擁堵跟車、cut-in 等情況下提高行車表現。舉個例子,魚眼能夠用來檢測車旁行駛區域的變化,這樣當大卡車經過時,系統可以提前做出橫向避讓。
而在停車場內行駛時,系統也可以直接調用前視攝像頭,提升車輛前向的感知能力,識別路上的障礙物,提高泊車過程中的行進速度,「比如達到 10 公里每小時以上。」
這些功能如果能在單 SoC 上做到,才能算達到了行泊一體 4.0 形態。
當中的挑戰之大不言而喻,既要求自動駕駛企業深入了解自動駕駛的全流程,能夠構建高效高性能的整體架構,還要具備強大的軟件算法技術,尤其是工程化能力,完成整套方案的實際開發和落地。
這也就意味著,4.0 形態的行泊一體實際上少之又少。
從交付進展上來看,能夠像 Nullmax 一樣完成全自研行泊一體方案落地的企業也確實是鳳毛麟角。
徐雷創業前曾供職于特斯拉,領導搭建了部署于 Autopilot 2.0 系統中 TeslaVision 的深度學習網絡,與另一位創始人宋新雨在軟件、硬件兩方面共同參與 Autopilot 2.0 系統的研發和落地。
因此 Nullmax 從一誕生初,就擁有了強大的軟硬件基因。
舉個例子,在自動駕駛 SoC 芯片上,通常集成了 CPU、AI 芯片(GPU/FPGA/ASIC)、深度學習加速單元(NPU)等多個模塊,如何讓感知、融合、規劃、控制、地圖、定位等功能與之匹配,在最適合的計算單元上運行,就是一個很具挑戰的問題。
Nullmax 基于在異構平臺豐富的開發經驗,通過高效部署深度學習模型、分配不同任務,讓各模塊發揮出最佳性能。
多個異構計算資源可以并行地重疊處理,提高了資源利用率,吞吐率及加速比,也提高了系統數據處理的幀率。
此外,模塊之間還需要考慮清楚信號和數據如何傳輸,模塊或系統失效如何應對等一系列的具體問題。
「說白了就是整個架構之間應該怎么通訊、調度,以及同步。」為此,Nullmax 設計了高效的系統框架,能夠讓不同模塊串聯,實現最高效的協同、調度、融合。
可以說,行泊一體的實際量產難度,尤其是模塊本身以及模塊之間的工程化部署,在過去被遠遠低估。畢竟,以同級配置實現越級體驗的行泊一體 4.0 方案,不可能是一夕而成。
02、軟件平臺化,Nullmax 進軍百萬裝車量
以 Nullmax 單 TDA4VM 行泊一體方案為例,在僅有 8 TOPS 的 AI 算力下,能夠提供領航輔助、高速代駕輔助、擁堵跟車輔助、記憶泊車等一系列的行車、泊車功能。
2021 年,該方案獲得某知名主機廠項目定點,采用 2 顆前視攝像頭、4 顆魚眼攝像頭、5 顆毫米波雷達、12 顆超聲波雷達的傳感器配置,部署至 TDA4 自動駕駛域控制器,不僅可以提供豐富、安全的功能體驗,更能兼顧硬件的成本。
如今,Nullmax 單 TDA4VM 行泊一體方案即將完成最終交付,預計平臺化搭載的車型最終可達數十萬輛量產規模。
在此基礎上,Nullmax 同樣打造了基于雙 TDA4VM 的標準版行泊一體,也是業內首個獨家定點的雙 TDA4VM 周視行泊一體量產方案。
在 16 TOPS 算力下,可以勝任多達前視、周視、環視等 11 顆相機組成的龐大視覺感知,并進行毫米波雷達、超聲波雷達等傳感器的感知融合,完成高速領航、擁堵跟車、自主泊車、記憶泊車等智駕功能所需的各項任務,在體驗上進一步優化。
除了布局中低算力,Nullmax 還正在基于英偉達 Orin 芯片平臺,量產大算力行泊一體智能駕駛解決方案。
該行泊一體項目是國內首個基于標準版 Orin 芯片平臺落地,涵蓋高速、城市和泊車的全場景量產應用,提供導航輔助駕駛、擁堵跟車、泊車輔助、常規 ADAS 等全部主流功能。
預計到 2023 年,該平臺化項目的首款車型將上市交付,最終的量產總規模接近百萬輛。
據了解,Nullmax 將完全自主知識產權的數據閉環工具鏈運用其中,助力打造自動化的閉環數據平臺,支持更多創新功能的加入和自動駕駛功能 OTA 升級。
可以看到,Nullmax 能夠基于德州儀器 TDA4、英偉達 Orin 等不同芯片平臺推出差異化的行泊一體方案,實現不同層次的智駕體驗。而且,很多的量產項目也是平臺化項目,涉及多個車型。
「如果說在一個平臺上做行泊一體稱得上難,那么擴展到多個平臺則是難上加難。」一位業內人士指出,不同平臺之間的架構天差地別,很難將算法簡單遷移復制。
也正是基于這個原因,不少自動駕駛企業要么花費大量的精力在不同平臺之間做適配,效率低下且投入大,要么只專注做一個平臺,延展性有限。
Nullmax 沒有「多選一」,而是「好的都要」,其秘訣就在于將軟件平臺化,推出了涵蓋全套自動駕駛應用層算法模塊、中間件系統的 MaxDrive 平臺。
徐雷以硬件中的通用底盤,闡述了的「平臺化」的概念。
把通用底盤打磨好,然后按照不同需求,在上面開發成皮卡、SUV、廂式貨車等,這就是硬件中的平臺化。
「軟件平臺化與之類似,在智能駕駛中表現為用一套軟件,適配不同數量的傳感器、不同算力的芯片。」
徐雷將 Nullmax 的 MaxDrive 平臺比喻為「樹干」,不論是在何種算力的基礎上做開發,「樹干」都是同一個,區別只在于「樹枝」。
「比如要檢測一臺車,在大算力條件下,我們可能會用到深度學習、Transformer 等技術做圖像特征提取,去判斷它是不是一臺車,而在小算力條件中,就沒有這么多『樹枝』來做這件事。」
「軟件平臺化」的優勢是顯而易見的。
首先是大大提高了業務效率,不需要每次從 0 開始做適配,搞碎片化開發;
其次,從商業角度來說,也大大為主機廠節省了方案落地的周期和成本;更重要的是,在同一平臺上做開發的經驗可以積累迭代,反哺技術向上突破。
正是基于這樣的平臺化能力,Nullmax 不僅打造了德州儀器 TDA4 芯片和英偉達 Orin 芯片平臺的行泊一體化智能駕駛解決方案,并完成階段性交付,還與地平線、黑芝麻智能等達成自動駕駛戰略合作,未來有望將行泊一體功能上載到更多車型。
03、大規模量產背后,性價比是關鍵
Nullmax 的優勢,不僅在于其軟件平臺化擁有超強的擴展性和極致的性能,更突出的是,能提供極具性價比的方案。
這對主機廠而言,意味著巨大的誘惑力。
尤其在一些中低端車型,主機廠十分看重供應商的成本管控,甚至可以說,行泊一體功能的出現,很大程度就是由主機廠「降本增效」的需求驅動的。
「同樣的成本,我們能做到更優的性能;同樣的性能,我們可以用更低的成本實現。」徐雷透露,在向某頭部車廠交付的視覺感知算法方案中,Nullmax 基于 8 TOPS 的單 TDA4VM 平臺,接了 4 個周視攝像頭,在 CPU 上分配的是 20k 的算力,而 Nullmax 實際只用了不到 4k 的算力,就實現了同等性能。
更值得一提的是,4 個攝像頭不僅能達到 20 FPS 的檢測速度,且不跳幀或丟幀,而是每幀都檢測,延時還能做到小于 100 毫秒。
而在雙 TDA4VM 的配置下,搭配 5R11V 的傳感器組合,Nullmax 能用 16 TOPS 算力實現了其他方案供應商在 30+TOPS 算力下才能達到的效果。
目前,Nullmax 的眾多量產項目中,一部分就是面向經濟車型提供 L2+的智能駕駛解決方案,其算法隨 TDA4 搭載在智能駕駛域控制器上。
IPU01/02 是德賽西威旗下高性價比方案,在有限的成本范圍提供一定功能的 ADAS 應用,幫助車企快速實現功能搭載。
其中 IPU01 最早量產,年出貨量達到百萬套級別,而 IPU02 自 2021 年推出,是德賽西威目前正在大力開發和推廣的方案。
德賽西威副總裁李樂樂曾表示,IPU02 比 IPU01 的客戶還要寬,除了現有一些客戶之外,還進入了上汽、長城、廣汽、通用以及造車新勢力等車企配套體系,類似于 IPU01 在 2017 年的狀態,后面隨著行泊一體的發展,將有更多項目會落地,在 2022 年陸續量產爬坡,而到 2023 年,很多量產項目能起規模。
這也正是 Nullmax 的計劃之一,借助即將迅速起量的 TDA4 平臺域控,盡可能多地占領市場。「在 10 到 15 萬的車型上,我希望我們行泊一體成為車企標配的方案。」徐雷直言不諱地說出了 Nullmax 的目標。
而更深一層的目的在于通過搭載在更多車型上,大量積累數據迭代算法,讓技術逐漸達到 L4 級別的能力。
與業內當下的主流觀點一樣,相比于「一步到位」的跨越式路線,徐雷更看好厚積薄發的漸進式路線。「自動駕駛歸根結底還是由數據驅動,只有更多的車在路上跑,才能驗證并驅動技術的成熟度,不斷提高泛化能力。」
除了布局中低算力行泊一體,Nullmax 也在基于大算力實現更高階的功能,例如在 100TOPS 以上算力,能像特斯拉 FSD 一樣,提供覆蓋城區道路的全場景智能駕駛體驗,且不依賴高精地圖。
Nullmax 稱之為 USD,該功能將在 2023 年完成量產交付。
可以看到,行泊一體正在從不同細分市場,一步步融入人們的日常。
而以 Nullmax 為代表的自動駕駛企業,紛紛暗自發力,爭奪智駕上車的入口。
「窗口期就是這兩三年了,時間不會太久,我們很有信心。」徐雷表情輕松地說道。
來源:第一電動網
作者:汽車之心
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