恩智浦专为智能驾驶视觉处理打造的S32V系列处理器,已经量产啦

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对于汽车电子开发者来说,他们更为期待的,则是在通过自动驾驶的路径上,能够帮助研发工作加速的更为强大的技术引擎。现在,又一颗这样的“引擎”来了——恩智浦专为智能驾驶视觉处理打造的S32V系列处理器,已经量产啦!

不论是对普通消费者,还是汽车电子开发者来说,自动驾驶都是一个巨大的诱惑。

你肯定有这样的经历:你正开着车平稳地行驶在路上,前方突然闯入一个行人,能否迅速做出正确的反应,这就全靠你这个“老司机”的手艺和人品了。而此时如果有智能驾驶功能来帮忙,就能让你及时刹车或绕开障碍物, 安全性将大大提高。实际上在自动驾驶从L1到L5的五个级别中,目前商业量产的L1和L2级别的产品,就已经可以为你带来了这样的便利了。

而到了L4和L5级别,将进入真正的“自动驾驶”王国。驾驶员可以松开方向盘,在自己的爱车里惬意地看书甚至睡觉,无需驾照,无需时时紧绷的注意力,更多个性化的功能可以让你享有“吃着火锅唱着歌,轻松抵达目的地”般的体验。这着实让人期待!

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图1,自动驾驶的5个级别

不过,对于更为务实的汽车电子开发者来说,他们当下更为期待的,则是在通过自动驾驶的路径上,能够帮助研发工作加速的更为强大的技术引擎。现在,又一颗这样的“引擎”来了——恩智浦专为智能驾驶视觉处理打造的S32V系列处理器,已经量产啦!

智能驾驶不可或缺的处理器

视觉处理是智能驾驶系统进行环境感知不可或缺的重要一环。从S32V系列处理器的定位来看,其专注于智能驾驶视觉处理,支持前视、360度环视、驾驶员疲劳检测和传感器数据融合等应用。可以说是视觉处理方面全能型的“选手”。

下面我们一起来看看S32V的一些典型应用框图:

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图2,单/双目前视应用框图
输入信号: 摄像头1-2x,1920x1080@30
工作模块:4x Cortex A53;2x APEX2;ISP

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图3,360度环视应用框图
输入信号:摄像头4x,1920x1080@30
工作模块:4x Cortex A53;3D GPU;2x APEX2;H.264 encoder;内置ISP

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图4,传感器数据融合应用框图

强大、安全、低功耗

S32V系列处理器之所以能够成为智能驾驶视觉处理领域的多面手,很大的原因是其配置的丰富而强大的资源,而且根据目标应用进行了优化。强大的处理性能、低功耗以及功能安全和加密安全特性,构成了S32V核心的优势。

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图5,S32V三大核心优势

我们可以进一步了解S32V产品的详细规格与特性,从中体会其产品设计中蕴含的匠心。

S32V产品规格如下:
CPU1-4:ARM Cortex-A53 @ 1GHz、1级/2级缓存(带ECC)Neon
CPU5:ARM Cortex-M4,用于IO控制,带I/D缓存和ECC
ICP:2个APEX2 CL(MIMD APU-每个64 CU),400MHz
GPU:GC3000(来自Vivante)  
封装:17x17FC-BGA
温度范围(Ta): -40至105℃,125℃ Tj,AEC-Q100 2级
主电源:3.3V IO和0.94V内核 - 外部PMU + DDR供电轨

S32V主要特性包括:
功能安全:根据ISO26262标准开发,以ASILB为目标
软件支持:用于ICP、GPU、NEON的OpenCL工具
视频编解码器:H.264编码器(8-12位)+ 解码器(8位)
DRAM:支持外部LPDDR2和DDR3
安全性:(几乎)兼容SHE的加密安全引擎CSE
环视3D:3D统一架构,19/38Gflops (600MHz)
视频分配网络:2x Mipi CIS2——每个有4条虚拟通道
连接性:Gbit以太网、PCIe、FD-Can和Flexray

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图6,S32V处理器系统框图
最好用的视觉处理芯片

面对S32V这样给力的产品,开发者心中可能会有个疑问:如此强悍的产品,是否容易上手使用?是否能够满足实际应用中日益复杂的用户需求?

让我们先从智能驾驶所面临的挑战说起。今天的ADAS等智能驾驶系统需要面对更加复杂的应用场景,如更复杂的交通环境、更复杂的天气和光照,这就需要在设计中引入更先进的视觉传感器,以及更复杂的人工智能算法。这也必然会带来更为复杂的计算模式和更重的计算负载。

而在资源和能耗都严格受限的嵌入式平台上,解决上述难题的关键在于——如何实现软件和硬件特性之间最优的映射。这就要硬件设计者了解关键算法的计算特性和典型的负载特性,以便“提供”有效的硬件加速;同时,软件设计者需要了解硬件的特性,处理单元(如CPU、GPU、APU、ISP)的特性、硬件系统架构,以便有效地“利用”可用的硬件加速能力。

而S32V恰恰为开发者提供了这样的便利。从S32V图像处理的流程来看,对于图像处理和数据融合的全过程,S32V都可以针对性地给予最优的硬件资源支持(见图7)。难怪有工程师评价:S32V是最好用的智能驾驶视觉处理芯片。

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图7,S32V图像处理流程

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恩智浦中国汽车电子应用开发中心总经理易生海曾表示,智能驾驶系统架构不止是“四个车轮上的大脑”那么简单,而是安全无忧出行的核心,它的构建需要利用来自信号处理、安全和移动技术领导者自有强大的生态系统和能力。从S32V系列视觉处理器来看,其既是恩智浦在汽车电子全领域多年技术积淀的成果,也是对自动驾驶市场理解力和未来洞察力的结晶。我们相信,随着S32V的量产,整个自动驾驶方案研发和商用的进程也会加速。

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