不止HMI和圖形處理，為什么GPU對(duì)自動(dòng)駕駛很重要

自動(dòng)駕駛汽車的發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，瑞薩電子等主要參與者推動(dòng)了L2+和L3自動(dòng)駕駛解決方案的創(chuàng)新（行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)將自動(dòng)駕駛分為六個(gè)等級(jí)）。瑞薩電子的全新 R-Car V4H SoC 顯著提升了深度學(xué)習(xí)性能，可通過汽車傳感器（攝像頭、雷達(dá)和激光雷達(dá)）實(shí)現(xiàn)快速圖像識(shí)別和周邊環(huán)境處理。 一些城市也在通過法律、法規(guī)和基礎(chǔ)設(shè)施為自動(dòng)駕駛革命做準(zhǔn)備。德國、日本和韓國已成為首批支持L3駕駛解決方案法律基礎(chǔ)的國家，同時(shí)梅賽德斯-奔馳等制造商競(jìng)相開始進(jìn)行國際驗(yàn)證，生產(chǎn)搭載L3系統(tǒng)方案的汽車。 

即使在這些較低級(jí)別的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中，汽車中的各種傳感器每小時(shí)也可以生成 25GB數(shù)據(jù)，是以高性能、低功耗的 SoC 是應(yīng)對(duì)龐大數(shù)據(jù)難題的關(guān)鍵部分。當(dāng)涉及完整的自動(dòng)駕駛時(shí)，汽車 SoC代表了制造商構(gòu)建其解決方案的基礎(chǔ)，其中的專用人工智能加速器是為人工智能自動(dòng)駕駛提供動(dòng)力的傳統(tǒng)組件。一些人不理解的是，傳統(tǒng) GPU 在處理傳感器輸入方面也可以發(fā)揮重要作用，因?yàn)檫@些架構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)考慮了并行計(jì)算。 

GPU的汽車應(yīng)用遠(yuǎn)不止車載顯示和儀表盤

當(dāng)談到汽車應(yīng)用中的 GPU 時(shí)，大多數(shù)人會(huì)將其與車載顯示器和儀表盤聯(lián)系起來，但 GPU 的功能遠(yuǎn)不止這些。具體來說，它們可以顯示并且驅(qū)動(dòng)當(dāng)今汽車標(biāo)準(zhǔn)的高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng) (ADAS)。 GPU 代表了一種大規(guī)模并行處理單元，并且由于其架構(gòu)，在某些情況下，傳統(tǒng)在 CPU 上運(yùn)行的代碼優(yōu)化為 GPU上運(yùn)行時(shí)，執(zhí)行速度最高可提升 20 倍。借助人工智能加速器（例如 Imagination 的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器(NNA)）可以進(jìn)一步提升，從而顯著節(jié)約電力——這是電動(dòng)汽車的一個(gè)關(guān)鍵問題，成為最常見的自動(dòng)駕駛解決方案平臺(tái)。 當(dāng)談到自動(dòng)駕駛要求時(shí)，GPU 是為這項(xiàng)任務(wù)量身定制的，可執(zhí)行圖像分析和并行信號(hào)處理。GPU原本就用來圖形處理，同時(shí) ADAS 平臺(tái)可以利用 GPU 并行計(jì)算來實(shí)時(shí)分析來自激光雷達(dá)、雷達(dá)和紅外攝像頭的傳感器數(shù)據(jù)。 

推動(dòng)先進(jìn)計(jì)算Imagination IP

在汽車領(lǐng)域擁有超過 15 年的經(jīng)驗(yàn)，是市場(chǎng)上部署的領(lǐng)先解決方案之一。累計(jì)出貨量超過3億輛汽車和卡車，在汽車應(yīng)用處理器中的圖形市場(chǎng)占有率接近 50%。其中許多都采用了 Renesas R-Car SoC，這是一個(gè)廣泛部署的汽車平臺(tái)，采用Imagination GPU IP。我們還將在手機(jī)方面的經(jīng)驗(yàn)帶到汽車領(lǐng)域，這促使我們優(yōu)化功率預(yù)算，從而降低電池需求并增加續(xù)航里程。IMG B 系列多核 GPU IP為低功耗優(yōu)化的嵌入式圖形提供了廣泛的性能選擇，將性能密度與節(jié)能解決方案結(jié)合在一起。IMG BXS是專為汽車安全而設(shè)計(jì)的，采用經(jīng)過獨(dú)立驗(yàn)證符合 ISO 26262的流程構(gòu)建，使客戶能夠更快地集成到功能安全的系統(tǒng)中。

IMG BXS核旨在為高分辨率數(shù)字儀表盤和 ADAS提供支持，其效率高于市場(chǎng)上的其他核。BXS 亮點(diǎn)功能包含分塊區(qū)域保護(hù) (TRP)，這允許在屏幕上僅對(duì)顯示安全關(guān)鍵信息的部分執(zhí)行渲染檢查，在保持安全的同時(shí)最大限度地提高性能。  

軟件驅(qū)動(dòng)的集成

GPU 可以為 SoC 設(shè)計(jì)帶來更大的靈活性，因?yàn)樗鼈兛梢蕴幚砬懊嫣岬降乃?ADAS流程。我們的 GPU 安全核心（例如 IMG BXS）和安全關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)符合 ASIL B 標(biāo)準(zhǔn)，以防止出現(xiàn)永久性和瞬態(tài)故障。

這意味著制造商擁有了構(gòu)建其自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，增加了NNA神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器 的可擴(kuò)展性，同時(shí)優(yōu)化功率。最后一部分很重要，因?yàn)樽詣?dòng)駕駛越來越成為電動(dòng)汽車的代名詞。 

隨著自動(dòng)駕駛市場(chǎng)和功能的發(fā)展和演變，對(duì)車輛中的軟件進(jìn)行調(diào)整以保持功能、安全性和安保的需求也在增加。我們預(yù)計(jì)，與過去相比，OEM 供應(yīng)商將通過軟件打造更多的差異化。開發(fā)人員可以利用軟件來微調(diào)和優(yōu)化他們的 SoC——平衡 GPU 和 NNA 以提高性能和效率。我們通過功能強(qiáng)大的SDK 產(chǎn)品為我們的產(chǎn)品啟用此功能，從而持續(xù)地在軟件方面為 IP提供靈活性。我們還提供了符合Khronos OpenGL 安全關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)的軟件驅(qū)動(dòng)程序。 

Imagination提供一站式服務(wù)

值得注意的是，異構(gòu)計(jì)算最近在整個(gè)行業(yè)中受到關(guān)注。在SoC開發(fā)時(shí)考慮異構(gòu)計(jì)算，OEM 可以釋放更高的能源效率和靈活性，利用特定的處理器架構(gòu)來運(yùn)行工作負(fù)載的不同部分，以發(fā)揮 GPU 并行計(jì)算的優(yōu)勢(shì)。 我們最近發(fā)布了Catapult RISC-V CPU ，為制造商提供了創(chuàng)建完整 Imagination SoC 的可能性，其中包括 CPU、GPU 和 NNA。這提供了多種好處，例如將人工智能卸載到 NNA，并在 GPU上執(zhí)行大部分圖形捕捉處理。這使得SoC設(shè)計(jì)具有前所未有的靈活性，可以精確控制多個(gè)并行工作負(fù)載。

英文鏈接：https://blog.imaginationtech.com/beyond-hmi-and-graphics-why-gpus-matter-for-autonomy

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