Ambarella與NXP如何看待雷達(dá)的應(yīng)用

　　?? 車廠都在奮力轉(zhuǎn)型。隨著越來越多的傳感、計(jì)算和網(wǎng)聯(lián)滲透到ADAS車輛中，Tier 1和車廠必須弄清楚在哪里處理原始感知數(shù)據(jù)，以及確定傳感器融合應(yīng)該使用原始數(shù)據(jù)還是預(yù)處理數(shù)據(jù)，是在邊緣還是中央計(jì)算？顯然，Ambarella和NXP采用了不同的方法。 Ambarella的雷達(dá)技術(shù)總經(jīng)理Steven Hong建議，“你看攝像頭模組。人們過去常常在每個(gè)攝像頭旁邊布置一個(gè)ISP或ASIC，這樣他們就可以在攝像頭模組中處理成像數(shù)據(jù)。但這種方法已經(jīng)變化了。如今，大多數(shù)攝像頭只是將數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)街醒?a target="_blank">處理器。” Hong引用了車廠的一個(gè)普遍趨勢(shì)。越來越多的感知處理在中央計(jì)算中完成。

　　Ambarella去年收購了Oculii及其雷達(dá)感知算法套件。通過將Oculii的成像雷達(dá)算法與Ambarella自己的CV3處理器相結(jié)合，Ambarella提出了用于多傳感器感知的集中式單芯片處理。CV3處理原始的高分辨率雷達(dá)、攝像頭、超聲波和LiDAR數(shù)據(jù)，然后提供深度低層級(jí)融合和AV路徑規(guī)劃。 Hong說：“你只需要一個(gè)‘雷達(dá)頭’。不需要級(jí)聯(lián)雷達(dá)或復(fù)雜的雷達(dá)處理ASIC或DSP在模組內(nèi)處理大量原始雷達(dá)數(shù)據(jù)?！睂?shí)際上就是相對(duì)于傳統(tǒng)智能雷達(dá)的那種啞雷達(dá)。

　　Ambarella的這種方法可以繞過4D成像雷達(dá)的成本問題。如果做得好，可能會(huì)帶來一個(gè)更好的、低成本的ADAS平臺(tái)。

　　Ambarella的CV3通過集中雷達(dá)和視覺處理提升了新的高度。如果你可以通過軟件來提高傳感性能的質(zhì)量，你就應(yīng)該一直使用軟件，為什么不呢？在ADAS上投入更多硬件的時(shí)代正在讓位于軟件定義。

　　Ambarella解決方案的關(guān)鍵是Oculii的“自適應(yīng)雷達(dá)軟件”，該軟件運(yùn)行在Ambarella CV3處理器上。該軟件使用AI算法，向周圍環(huán)境發(fā)送相位調(diào)制波形。Ambarella聲稱，角分辨率可達(dá)0.5°，每幀可達(dá)數(shù)萬個(gè)點(diǎn)的點(diǎn)云，探測(cè)距離可達(dá)500多米。 為了使雷達(dá)頭正常工作，Oculii的雷達(dá)軟件必須與Ambarella的CV3兼容。

　　取代NXP？??

　　Ambarella的Hong提到了大陸的雷達(dá)模組，該模組采用了NXP的雷達(dá)處理器。 Hong說：“處理器本身的價(jià)格是50多美元，8-12W的功率，整個(gè)模組通常會(huì)消耗20多W的功率。這就是目前雷達(dá)的設(shè)計(jì)方式?！?Hong解釋說，如果Ambarella與大陸合作，Tier1的模組中就不再需要NXP處理器了。Hong說：“所有原始雷達(dá)數(shù)據(jù)都將在我們的CV3處理器中處理。如果沒有雷達(dá)處理的開銷，雷達(dá)模組的功耗就不到5W。” 考慮到NXP在汽車?yán)走_(dá)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，Ambarella以上的說法是非常大膽的。但它也說明了ADAS/AV車輛架構(gòu)正在發(fā)生的轉(zhuǎn)變。芯片供應(yīng)商和系統(tǒng)設(shè)計(jì)者正在邊緣和zonal/中央處理器引擎之間劃分傳感器處理。

　　但NXP的ADAS高級(jí)總監(jiān)Matthias Feulner在提及Ambarella時(shí)并沒有讓步。“談到未來的架構(gòu)，中央處理是一條路。另外一方面，經(jīng)典邊緣處理雷達(dá)傳感器將繼續(xù)占據(jù)很大一部分市場(chǎng)?！?Feulner表示，基于過去6個(gè)月與OEM和Tier1的深入討論，客戶們達(dá)成的共識(shí)是，到2030年，約70%的車輛仍將主要使用邊緣處理傳感器，通過低速接口（通常通過CAN總線）提供“物體識(shí)別級(jí)或檢測(cè)級(jí)輸出”。 如果Feulner是對(duì)的，這是一個(gè)很好的提醒，咱們不要盲目樂觀，不能低估車廠采用新技術(shù)的龜速。如果你已經(jīng)有了一個(gè)經(jīng)過認(rèn)證和驗(yàn)證的模組，為什么還要折騰呢？

　　網(wǎng)絡(luò)瓶頸????

　　盡管如此，30%的車廠正在考慮集中式處理的ADAS架構(gòu)。Feulner說：“他們希望利用較低層級(jí)的傳感器數(shù)據(jù)來進(jìn)行更好的融合。” 不過，一個(gè)重大的權(quán)衡涉及到車輛網(wǎng)絡(luò)?！叭绻獙⒃紨?shù)據(jù)傳輸?shù)街醒胩幚砥?，就需要?duì)車輛網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行大幅升級(jí)。你需要在傳感器和ADAS（域）控制器之間實(shí)現(xiàn)千兆級(jí)的連接。對(duì)于OEM來說，這不僅是不實(shí)用的，他們不愿意承擔(dān)千兆級(jí)連接的開銷?！?Ambarella也對(duì)此表示同意。在傳感器中，雷達(dá)尤其會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)。Hong表示，一個(gè)典型的帶有三發(fā)四收的角雷達(dá)大約會(huì)產(chǎn)生2-3G的原始數(shù)據(jù)。這只是一個(gè)角雷達(dá)的原始數(shù)據(jù)。高性能的成像雷達(dá)（通常由多個(gè)芯片級(jí)聯(lián)到前端）將產(chǎn)生數(shù)十Gb原始數(shù)據(jù)。此外，新的高端雷達(dá)架構(gòu)使用數(shù)千個(gè)天線將生成以Tb為單位的原始數(shù)據(jù)！ 雷達(dá)分辨率傳統(tǒng)上是由天線大小和數(shù)量決定的。高分辨率成像雷達(dá)通常使用數(shù)百個(gè)天線，會(huì)成倍地增加雷達(dá)芯片的成本、尺寸和功率。因此，我們最近也常能看到那些身形巨大的雷達(dá)模組。

　　Hong說，這種趨勢(shì)吸引了Ambarella。“我們的軟件大大減少了天線的數(shù)量，并且仍然可以通過處理實(shí)現(xiàn)非常高的分辨率。我們使用的是一種智能自適應(yīng)波形，它會(huì)隨時(shí)間推移變化。這種變化使我們能夠極大地分散實(shí)際傳感器的物理天線數(shù)量?！?當(dāng)然更多的天線仍然有益，因?yàn)橛布仨毰c軟件一起擴(kuò)展。Ambarella計(jì)劃在下月的CES上發(fā)布三款CV3系列產(chǎn)品。低端的CV3處理器適合幾十個(gè)天線的雷達(dá)，較高端的適合數(shù)百個(gè)天線的雷達(dá)。 雖然Ambarella的雷達(dá)也可以處理數(shù)千個(gè)天線，但Hong說這些數(shù)量沒什么意義?，F(xiàn)階段不可能將Tb級(jí)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到中央處理器。

　　對(duì)雷達(dá)友好的處理器???

　　NXP認(rèn)為30%的車廠開始將更多的處理從傳感器轉(zhuǎn)移到中央控制器或域控制器，這將對(duì)其ADAS產(chǎn)品組合和路線圖產(chǎn)生影響。

　　NXP已經(jīng)發(fā)布了一系列汽車SoC，包括S32G（網(wǎng)關(guān)）、S32R（雷達(dá)）和S32K（實(shí)時(shí)）微控制器。每個(gè)都是域控制器。奇怪的是，NXP并沒有ADAS SoC的具體計(jì)劃。

　　這并不意味著它沒有準(zhǔn)備好。Feulner暗示NXP正在利用S32R及其衍生品開發(fā)“不斷發(fā)展的ADAS架構(gòu)”。

　　他補(bǔ)充說：“我們認(rèn)為，最初為邊緣雷達(dá)處理開發(fā)的S32R架構(gòu)將會(huì)擴(kuò)展，適用于未來的汽車架構(gòu)。”

　　他指出，將S32R算法的一部分轉(zhuǎn)移到處理多個(gè)傳感器的中央位置將產(chǎn)生“潛在的額外好處”。Feulner表示，“這種轉(zhuǎn)變可以利用與多傳感器更好的協(xié)調(diào)，或者查看同時(shí)來自多個(gè)雷達(dá)的數(shù)據(jù)。你甚至可以應(yīng)用后處理和AI來改善基于雷達(dá)的感知?！?/p>

　　NXP強(qiáng)調(diào)，沒有最完美的雷達(dá)。例如，角雷達(dá)和AEB雷達(dá)在探測(cè)距離和分辨率方面有很大的不同要求。OEM應(yīng)該自由地混合和匹配解決方案，以適應(yīng)汽車架構(gòu)。Feulner說：“你可能有一個(gè)ADAS SoC，或者可能有一個(gè)S32G。不管怎樣，未來ADAS域控制器應(yīng)該有特定于雷達(dá)的處理資源。”

　　共享資源??? Ambarella的Hong還強(qiáng)調(diào)了同一車輛上安裝的不同型號(hào)雷達(dá)對(duì)分辨率或探測(cè)距離的不同要求。這就是CV3處理器上的軟件定義雷達(dá)算法的優(yōu)勢(shì)。Hong說：“如果你為這個(gè)前置傳感器分配更多的資源，我們可以通過軟件將距離、密度和靈敏度提高兩倍，因?yàn)槲覀兊募軜?gòu)允許轉(zhuǎn)移和共享處理資源。結(jié)果可能是以更低的價(jià)格獲得更高的性能，因?yàn)槟阋呀?jīng)集中了資源，并將它們分配到整個(gè)車輛上。”

　　分化

　　汽車行業(yè)正處于ADAS平臺(tái)的分化之中。一方面，Nvidia、Qualcomm和地平線正在推出集中式通用計(jì)算引擎，這種方法為車廠在統(tǒng)一平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)不同的自動(dòng)駕駛水平奠定了基礎(chǔ)。 另一方面，Mobileye和Ambarella正在推動(dòng)為ADAS定制的域控制器架構(gòu)。Mobileye和Ambarella都有計(jì)算機(jī)視覺背景。他們知道如何為ADAS創(chuàng)建優(yōu)化的解決方案。

　　Ambarella擁有創(chuàng)新的ADAS策略，一個(gè)用于多傳感器感知的集中式單芯片處理器。NXP則更傾向于一種實(shí)用、靈活和分層的方法，更符合大多數(shù)OEM和Tier1的要求?？礃幼蛹惺胶头植际郊軜?gòu)的爭(zhēng)論還遠(yuǎn)未結(jié)束。但集中式解決方案似乎勢(shì)頭正猛。上周，Bosch宣布將Ambarella的CV3域控制器SoC系列加入其“用于實(shí)現(xiàn)下一代ADAS功能的高效SoC組合”。

　　編輯：黃飛