车用芯片的IP趋势及新方案

迎九，贝克 （《电子产品世界》，北京，100036）

摘要：计算机视觉、AI、图形处理、加速和连接等需要高效的IP，CEVA和Imagination Technologies介绍了相关芯片IP的动向及其解决方案。

关键词：IP；汽车；计算机视觉；AI；图形处理

1  CEVA注重计算机视觉和AI解决方案

       从趋势来看，我们驾驶的汽车正在变得更加智能、连接和安全。这种趋势正在各种不同档次的汽车中全面发生，某些过往仅见于高端车辆品牌的功能，现在正在走向中档甚至低端车型。智能连接车辆的发展驱动力，是用于各种相机的计算机视觉(CV)系统等技术。除了计算机视觉技术之外，Cellular-V2X和DSRC等通信技术允许车辆之间以及和基础设施彼此通信，增添了额外的安全功能。

       CEVA专注于ADAS应用和自动驾驶应用，例如后视摄像头、驾驶员监控系统、环绕摄像头、前视、V2X等，可用于各种级别的自动驾驶和主动安全应用。

       CEVA正在帮助企业实现具备高性能和高效率的大批量生产、有成本优势的ADAS解决方案。为了实现这些汽车系统的高性能，OEM厂商和一线品牌厂正在结合使用传统计算机视觉算法和基于AI的算法。这需要一个高效灵活地处理算法的计算平台，而CEVA的XM和NeuPro系列设计用于提供这类平台。

      CEVA是专注于计算机视觉和深度学习加速的安全高效的芯片IP供应商，其XM计算机视觉处理器和自专用(self-dedicated) NeuPro神经网络处理器用于ADAS系统，例如驾驶员监控系统、后视和环绕摄像头等智能摄像系统，以及自动驾驶。

       CEVA产品可用于具有高精度和高性能的算法，其处理器可以在低功耗嵌入式解决方案中高效运行神经网络。CEVA提供名称为CEVA深度神经网络(CDNN)的软件框架，可以将传统上在GPU等高耗电计算平台上运行的神经网络优化到低功耗嵌入式系统中。

      除了计算机视觉和AI解决方案外，CEVA还提供用于诸多下一代和V2X解决方案的通信IP产品。

2  3 D图形处理、AI加速器、连接用IP

      为了通过电子技术实现最高水平的差异化，Imagination的知识产权（IP）产品分为三个主要的领域；嵌入式3D图形处理、人工智能AI加速器和连接解决方案。我们可以为任何芯片合作伙伴提供行业领先的SI内核，以实现功耗优化、低成本以及性能和功耗优化的解决方案。

      为了满足汽车的安全性功能需求，Imagination可以提供一系列图形处理器（GPU）、计算功能和硬件加速功能，以实现先进的驾驶辅助系统（ADAS）功能，如自动紧急制动、车道偏离警告、车道保持辅助、驾驶员监控和其他功能。根据所使用的算法类型，可以使用基于Furian的GPU作为媒体接入控制（MAC）引擎来运行神经网络或使用CNN PowerVR Sieres3NX硬件加速器，以获得最高性能/最小的面积，以及极低的固定功能功耗。

       当我们从Level 2级驱动迁移到Level 5级驱动时，由于传感器的数量和分辨率的增加，处理能力的需求则因此增加了大约5到10倍。PowerVR Series3NX神经网络加速器（NNA）架构可从0.6 TOPS一直扩展到160 TOPS的多核解决方案，将客户带入Level 5级驱动领域，并支持各种神经网络和框架。它还支持一系列工具，可以轻松地从浮点运算迁移动到定点运算领域，并在将网络移动到GPU或NNA之前对其优化。

       在图形化人机界面（HMI）方面，屏幕的数量和分辨率也会增加，目前只有不到15%的汽车配备了全数字仪表盘系统。这将随着时间的推移而转变，因此会出现全数字化的平视显示器（HUD）、集群、导航和车内信息娱乐信息（IVI）系统。屏幕的分辨率也在不断增加，从720p到1080p、2K、4K甚至更高；同时帧速率也在增加，计算机群集的刷新率在60 FPS、导航系统为30 FPS。Imagination提供了一系列从低端到纯集群GPU的各种内核，其中包括PowerVR Seruies8XE或PowerVR series9XEP这类可以以低功耗和低成本将屏幕像素最大化的产品，一直到具有全部功能的、计算密集型平台XT内核，它们可用作驾驶舱域控制器和ADAS处理器。

       对于互联汽车，Imagination支持一系列Wi-Fi标准，包括用于802.11p的射频电路（RF），中国和欧盟政府机构都采纳用于C-V2X车联网的基础设施无线解决方案。Imagination还有一个千兆以太网AVB交换机解决方案，可以处理高带宽数据，如4K多媒体和相机传感器输入。

参考文献

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[2] 王莹,王金旺.元器件厂商谈汽车电子的新动向.电子产品世界,2018(8):8-13.

[3] Yamaji M.汽车电子设备与半导体市场预测假设.电子产品世界,2018(8):5-7.