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复睿智行:智驾域控的平台化解决方案
近日，黑芝麻智能主办了"2023智能汽车芯片高峰论坛"，业内专家们共同探讨了行业变革和发展方向。复睿智行科技（上海）有限公司产品专家沙金发表了题为"智驾域控的平台化解决方案"的演讲。
复睿智行专注于智能驾驶技术的自主研发和应用落地，包括高算力硬件平台、关键感知传感器及融合感知技术。2022年，复睿智行与黑芝麻智能签署战略合作协议，双方将基于在融合感知等领域的共同愿景和领先优势，共享技术和经验，共同推动自动驾驶产业的发展与商业化。
在演讲中，沙金分享了复睿智行在智能驾驶领域的思考和进展。
目前，复睿智行主要在三个方面进行业务布局：第一方面是4D成像毫米波雷达，去年发布了相关产品，利用自主研发的毫米波雷达传感器和算法优势，既可以大幅度提高雷达的探测距离，又可以提高物体检测的可置信度。第二方面是自主研发的全传感器AI感知融合平台，通过深度挖掘传感器的原始信息，增强对小物体的检测和识别能力，提高传感器的检测性能，降低对传感器数量的依赖。第三个方面是ADAS/AD域控制器，与自主研发的感知融合平台，实现了软硬件的高度统一，方便主机厂实现自主研发并应用于实际场景。
沙金表示，与软件定义汽车和算法驱动汽车不同，从硬件的角度来看，智驾域控的硬件是承载软件与算法的基础平台，属于传统的汽车工业范畴，在设计上的要求仍相对传统。在满足基本需求的前提下，最大化地提升和优化产品的性能、成本和质量。
复睿智行认为，自动驾驶和智能驾驶的核心目标是解决"我在哪"、"到哪去"和"怎么去"的问题。为了实现这一目标，需要高效的感知系统-AI单元、强大的处理系统-CPU单元和可靠的控制系统-MCU单元。通过环境感知、规划决策和控制执行等多系统的协同作用，可以在在基本场景下实现智能辅助驾驶。
智驾控制器的发展经历了几个阶段：在1.0阶段，行车和泊车的控制器是相互独立的；2.0阶段，行车和泊车整合在一个控制器内，但物理上仍然是相互独立的控制单元，传感器实现了一定程度的融合；3.0阶段，随着高性能、多核异构处理器的高速发展，行车和泊车的功能完全整合在一个处理器内，最大程度地实现传感器的深度复用，减少对传感器数量的依赖，从而进一步降低成本。未来的智驾控制器将进入4.0阶段，与其他域控进行融合，进一步提升车辆驾驶的舒适度。
对于算力的需求，当前市场上存在多种解决方案。然而，复睿智行认为，根据目前典型应用的情况来看，AI算力大约需要100TOPS，CPU算力大约需50K DMIPS，这可以在一定程度上满足L2+场景的算力需求。
在智驾系统的拓扑结构中，控制器通过LVDS连接摄像头，通过CAN连接毫米波雷达，通过CAN/DSI3连接超声波雷达，通过ETH连接激光雷达和组合惯导系统。此外，还通过CAN/ETH接口与车辆网关控制器进行数据交互和OTA升级。在车辆控制方面，通过CAN接口连接整车控制器，以实现车辆横纵向的操作和控制。此外，部分的拓扑上，还会通过CAN总线直接与EPS、ESP等进行冗余控制。在主流应用中，通常还会增加一个冗余的驾驶控制器（即雷视一体机），以满足某些功能安全要求。当然，这些功能会逐渐整合到域控制器内，通过域控制器来实现安全冗余。
在传感器系统中，复睿智行的方案支持多种不同类型的传感器，包括摄像头、毫米波雷达、超声波雷达和激光雷达。具体而言，摄像头支持前主视、前窄视、4路环视、4路侧视和1路后视功能；毫米波雷达支持1路前毫米波雷达和4路角毫米波雷达；此外，还可以通过以太网总线支持4D毫米波雷达；超声波雷达方面，支持8路UPA超声波雷达和4路的APA超声波雷达，还有基于以太网总线的1路激光雷达，以满足对高阶驾驶的探索和尝试。
在高速总线的互联方面，一般情况下会有几种形式。首先是基于以太网交换机的互联方案，成本比较低，但是单点故障的风险比较高。该方案采用RGMII总线，数据带宽大约1G，适用于安全性能要求不高、成本较低的应用。第二种方案是基于PCIE交换机，成本较高，总线带宽吞吐量可达10G以上，主要应用于对高性能和大量数据吞吐需求的方案。第三种方案是基于PCIE环形网络，对芯片的依赖度性较高，多应用于算力芯片之间的互联。考虑到成本和性能需求，复睿智行的解决方案同时支持基于以太网交换机和PCIE环形网络的互联方案。
为了确保不同传感器的融合和车辆控制时的时间一致性。复睿智行采用了两种技术来进行时间同步。首先，通过以太网的gPTP协议获取车辆精准参考时钟。其次，还支持本地的GNSS授时同步。通过脉冲触发、时间戳和gPTP协议等方式，将时间同步到所有的传感器和控制器中，以确保他们在操作时具有一致的时间参考。
电源管理系统是整个域控最核心的系统。复睿智行采用独立式的电源系统，为每个控制单元采用单独的供电。这种方式的一个优点是，当某个控制单元发生故障时，可以通过每个电源轨添加安全电源机制来识别失效的控制单元，并关断其供电并降级运行。这降低了对其他控制单元的影响，提高了电源的安全性，并增加了安全性级别的要求。
沙金介绍，复睿智行基于以上考虑构建了一款平台化的行泊一体智驾域控解决方案，该方案提供116 TOPS的AI算力，64K DMIPS CPU算力，60G FLOPS GPU算力。同时，该方案的国产化率最高达到60%。由于采用完全独立的系统设计，该平台提供了STD、PLUS、PRO三种配置，具备灵活伸缩的弹性配置，以满足不同的智驾需求。
在智驾域控的硬件设计方面，该方案拥有全功能的平台配置，可根据应用需求进行独立定制。它采用隔离型电源系统和全覆盖的安全监测功能，能够在失效时进行降级运行，以确保系统的可靠性。在智驾域控的总成设计方面，采用轻量化合金材质，外型尺寸小型化，配备双轴流散热风扇，以满足更高的安全等级要求。
智能驾驶的实现不仅要注重单车智能，还需要推动智慧城市的融合，并针对不同场景制定相应的解决方案。复睿智行以感知融合为核心理念，专注于智能驾驶技术的自主研发及落地，包括高算力硬件平台、关键感知传感器如4D毫米波雷达及融合感知技术等，集全球科研力量，不断创新发展，为未来智慧出行赋能，实现安全、高效和人性化的智能驾驶技术。
