車載域控制器
關注創建者：匿名 創建時間：2022-01-13
車載域控制器的實例教程
既然低算力嵌入式的電子構架不行，毫米波雷達低算力傳統智能攝像頭不夠，就開始重新找更好的東西，找到了高算力芯片支持的域控制器。高算力可以支持高清攝像頭，到L3之后，高清攝像頭是主力，然后又有激光雷達，激光雷達我們實在等著花都沒了。后面我們說光靠攝像頭好像不行，到底激光雷達還是毫米波雷達，反正得去對攝像頭的像素進行一個有效輔助，還有一個重要的就是高清地圖，剛才晏成榜單里面地圖成為了汽車零部件，出現在汽車供應商體系里面。
現在新上來的L2+，要奔向L3的車，大家會問域控制器是誰家的芯片？英偉達、高通還是華為，大家已經開始問芯片了，問攝像頭有幾只，是8只、10只還是14只。大家會問誰家的激光雷達，會問有沒有4D毫米波。新的域控制器已經到了量產階段，去年車展沒有使用域控制器的車基本上沒有人看，今年4月車展沒有域控制器的車不讓去了，去了也是丟人，沒有人看，必然是域控制器已經到了量產階段，估計今年上市的車型基本上也是這個狀態。
用北斗的高精度定位，米級居多，也有廠家用厘米級，兩個域控制器，一個智能座艙，兩個座艙各有一個地圖，一個導航地圖還有一個高精度地圖，這樣的一個系統成為了國內這一代汽車的NP，當然有的公司叫NOP，有的公司叫ANP。總體來說L2衍生出來一個新的產品，已經有高精度地圖支持。你看駕駛員敢睡著，說是企業忽悠，但L2+就是L2+，出事故了對于這輛車的被動安全還是認同的，80公里每小時撞了之后居然可以解說，但是對于自動駕駛我們可以看到現在還是不放心的。
所以，現在L2處在比較尷尬的位置，用戶真的可以感受到自動駕駛的樂趣，但是一不小心可能會出事，所以恐怖谷這條曲線第一次是在去年6月30號長城科技周上面使用，結果過了幾十天蔚來汽車就出了交通事故。
這個車的安全性其實蠻強的，可以把駕駛員忽悠睡著了，你可以想象自動駕駛能力相當強。
展開 要實現如上功能，除了在自動駕駛傳感器上需要增加更多的盲區覆蓋傳感單元（如增加多個側視攝像頭、后視攝像頭、前向或側向激光雷達等），更需要在控制器端增加滿足性能要求的域控制器單元，用于處理由于如上傳感器遞增所帶來的巨大數據量。
如上數據處理的過程包含幾個較大的方面，一般的對于下一代自動駕駛域控制器設計中主要關心如下文所述的幾個基本需求。
感知數據輸入與處理策略
1、攝像頭視頻/圖像數據輸入及處理策略
“車載攝像頭”硬件需求一般常用MIPI攝像頭作為對視頻分辨率輸入要求較高的場景中，他可以支持500萬像素以上高清分辨率，對于下一代自動駕駛來說往往要求其攝像頭分辨率至少在200w以上，這一需求對于MIPI接口來說完全足夠。它的全稱為“Mobile Industry Processor Interface”，分為MIPIDSI和MIPICSI，分別對應于視頻顯示和視頻輸入標準。
“車載攝像頭”接口協議需求一般采用FPDLink或GMSL兩種形態。其中，FPDLink是在LVDS基礎之上建立起來的通信標準，也是第一次對LVDS規范的應用，FPD Link包括SERIALIZER和DESERIALIZER端。由于FPDLink更加適用于高速數字視頻接口，因此，在下一代自動駕駛域控制芯片外圍接口中應用更加廣泛。GMSL是Maxim公司推出的一種高速串行接口，適用于視頻、音頻和控制信號的傳輸，使用50Ω同軸電纜或100Ω屏蔽雙絞線(STP)電纜時的距離可達15m或更長。
展開 盡管Cache在一定程度上可以緩解DDR的訪問延時問題，但考慮到多核心并發、隨機訪問DDR，DDR帶寬往往會成為CPU和各個加速器運行的瓶頸。例如，假設NN加速器處理一幀圖像，50ms用于DDR數據的加載和存儲，50ms用于在數據運算，此時幀率是10Hz；如果DDR的帶寬減半，此時需要100ms用于DDR數據的加載和存儲，50ms用于在數據運算，此時幀率為6.7Hz。可見，DDR帶寬可以間接影響各個處理器和加速器的運行的效率。
常用的單通道(32bit) DDR的頻率和帶寬參考如下。
如下圖為內存多通道交織的例子：如果只使用一個通道，對DDR的訪問是單通道串行的；如果CPU同時連接到4通道的DDR，4個通道之間的訪問可以并發，提高DDR帶寬。
綜上，除了關注DDR的單通道帶寬外，還需要重點關注DDR的通道數，如理論上雙通道的DDR帶寬是單通道的2倍。
4.2 功耗和成本
相同的芯片規格，芯片的工藝會直接影響到芯片的功耗，如7nm和16nm 30T算力的SoC功耗大約為15W和30W。算力的增加同樣會增加功耗，如7nm 30T和200T算力的SoC功耗大約為15W和100W。功耗的大小又會影響到結構和散熱，較高的功耗需要增加風扇、尺寸、銅管、材料等，進一步增加域控制器的成本。
算力的增加也意味著芯片成本的增加，如200T算力的SoC的價格約為30T算力的SoC的7倍，所以在選擇芯片規格的時候也要重點關注對算力的真實需求，過多的預留可能會導致成本的浪費。
綜上，選型時除了關注工藝外，也需要考慮算力帶來的散熱和成本的增加。
SoC芯片是組成車載域控制器的核心器件，是智能駕駛的大腦。
展開 來源：智駕最前沿
講到這個問題先講講，什么是域控制器。域控制器的概念是伴隨著整車電子電器架構的發展演變而來的。由于整車電子電器的日益復雜，傳統的分布式架構已經無法滿足日益增長的計算需求，也導致冗長的線束。
根據 2017年德國博世公布其在整車電子電氣架構方面的戰略圖，博世將整車電子電氣架構的發展分為三大類，分別是模塊化和集成化架構方案（分布式）、集中式域融合架構方案和車載電腦云計算架構方案。
目前市面上大多數車型的架構方案都位于模塊化和集成化架構方案，而特斯拉重新劃分了“域”的概念，打破了功能與功能之間的壁壘劃分和傳統整車架構設計的思維，搭載車載電腦，直接跨入車載電腦和區域導向架構。
電子電氣(EEA)架構技術戰略圖
核心：以博世經典的五域分類拆分整車為動力域（安全）、底盤域（車輛運動）、座艙域/智能信息域（娛樂信息）、自動駕駛域（輔助駕駛）和車身域（車身電子），這五大域控制模塊較為完備的集成了L3及以上級別自動駕駛車輛的所有控制功能。
1.動力域（安全）
動力域控制器是一種智能化的動力總成管理單元，借助 CAN/FLEXRAY 實現變速器管理、引擎管理、電池監控、交流發電機調節。其優勢在于為多種動力系統單元（內燃機、電動機\發電機、電池、變速箱）計算和分配扭矩、通過預判駕駛策略實現 CO2 減排、通信網關等，主要用于動力總成的優化與控制，同時兼具電氣智能故障診斷、智能節電、總線通信等功能。
展開 隨著整車發展，電氣架構越來越復雜，為了降低整車成本，減少整車線束復雜度，支持面向客戶的整車功能，車身域控制器擴展算力，能夠兼容傳統BCM功能，同時集成空調算法、門控邏輯、胎壓監控等整車控制策略。
經緯恒潤在車身控制方面有著多年的經驗，多個控制器如BCM、DCM、空調控制器、PEPS、天窗防夾控制器等產品均有豐富的研發、量產經驗。
主要功能
? 外部燈光：遠光燈、近光燈、小燈、轉向燈、前后霧燈、晝行燈、倒車燈、制動燈等
? 內部燈光：室內燈、背光燈、門燈等
? 雨刮洗滌系統、喇叭控制等
? 自動空調控制、門控邏輯、胎壓監控等整車控制策略
? CAN和LIN通訊
? ISO15765診斷
? J1939_DM1診斷
? OSEK/AUTOSAR網絡管理
? BootLoader程序更新功能
? Limphome工作模式
特點及優勢
? 集成私有CAN/LIN網關功能：可擴展總線智能開關和智能執行控制器，降低整車成本，增加整車可擴展的靈活性
? 具有Limphome功能：在MCU失效后，近光燈、位置燈、左右轉向燈、雨刮低速和制動燈仍可依靠開關正常工作，有利于安全行駛
? 可擴展CANFD，提高總線速率，支持OTA下載
? 支持快速原型開發，整車廠可以自定義整車舒適域控制邏輯
經緯恒潤
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隨著汽車科技的迅猛發展，汽車EE架構正從分布式到域集中式再到中央計算式快速過渡。整車ECU數量驟減，線束布置不斷優化，控制功能不斷集中，域控制器作為整車EE架構中的核心控制單元，具有舉足輕重的作用。
汽車智能底盤是影響車輛運行過程中安全性、舒適性與穩定性的重要因素，智能底盤的發展對自動駕駛量產落地有著極其重要的意義。因此，底盤域控制器的解決方案也受到越來越多OEM
來源 | 汽車ECU開發
車身控制器，車身一個名氣不咋大，但管理的功能卻遍布全車，主要是用于增強汽車的安全、舒適和便利性，以及與車外連接。
車身控制器的功能主要包括燈光控制、雨刮控制、門窗控制、后視鏡控制、PEPS、座椅控制等等，下圖是某主機廠車身控制器的拓撲圖，更直接的可以看出車身控制器功能的多樣性。
車身控制器的功能拓撲圖
本文來源：智車科技
什么是域控制器
過去十多年的汽車智能化和信息化發展產生了一個顯著結果就是ECU芯片使用量越來越多。從傳統的引擎控制系統、安全氣囊、防抱死系統、電動助力轉向、車身電子穩定系統；再到智能儀表、娛樂影音系統、輔助駕駛系統；還有電動汽車上的電驅控制、電池管理系統、車載充電系統，以及蓬勃發展的車載網關、T-BOX和自動駕駛系統等等。
傳統的汽車電子電氣架構都是分布式的
架構引發的產業鏈重塑
需求的升級導致功能的升級、功能的升級引起頂層架構的進化、最終拉動上下游產業鏈相互滲透、合作，車載域控制器將打破原有的垂直封閉產業鏈條，橫向打通融合交叉領域，OEM逐漸從組裝廠演變成Tier1、Tier2、ICT之間的紐帶，協同Tier1、Tier2、ICT企業、整合跨界資源，地圖商等企業，最終搭建集成化的基礎平臺，支撐市場化的服務需求。
11月10日，北京經緯恒潤科技股份有限公司（以下簡稱“經緯恒潤”）與寒武紀行歌（南京）科技有限公司（以下簡稱“行歌科技”）在北京簽署戰略合作協議，雙方將發揮各自在智能駕駛領域的資源優勢，圍繞車載智能芯片、域控制器、智能駕駛平臺等方面的研發和應用，開展全面、深入、多層次的合作，賦能汽車產業智能化轉型升級。
汽車“四化”發展方向是汽車工業未來的發展趨勢，其中包含自動駕駛、網聯化、動力系統電氣化和共享移動化。隨著智能駕駛技術對于整車智能化程度要求的不斷提升，對其整車的控制能力要求也大幅提升，這一過程推動整車電子電器架構逐漸從分布式架構向集中式專用域控制器架構進行不斷演進和發展，以便提供更加高速、安全、可靠的電子架構。這一過程中，不僅要求智能駕駛功能能夠運行在具有高性能軟件到硬件集成的專用中央域控制器上，
來源：智駕最前沿
講到這個問題先講講，什么是域控制器。域控制器的概念是伴隨著整車電子電器架構的發展演變而來的。由于整車電子電器的日益復雜，傳統的分布式架構已經無法滿足日益增長的計算需求，也導致冗長的線束。
根據 2017年德國博世公布其在整車電子電氣架構方面的戰略圖，博世將整車電子電氣架構的發展分為三大類
SoC芯片是組成車載域控制器的核心器件，是智能駕駛的大腦。如何確保智能駕駛的大腦能夠在相對合理的功耗和成本下有效處理各類業務，如環境感知、定位建圖、運動預測、規劃控制、影子模式等，是芯片選型的重中之重。
