Aquantia與NVIDIA合作 解決自動駕駛中的數(shù)據(jù)帶寬問題
2018-01-31 09:38:47 來源：青亭網(wǎng) 熱度:
在自動駕駛領(lǐng)域，數(shù)據(jù)傳輸帶寬是一個很少有人了解的問題。對于自動駕駛來說，通常有兩種數(shù)據(jù)傳輸方式：一是傳輸原始圖像和傳感器數(shù)據(jù)，這樣可以實現(xiàn)超低的延遲，但對帶寬要求很高；或是使用編碼工具和DSP來處理數(shù)據(jù)，但傳輸延遲會變大。當(dāng)我們進(jìn)入第四級(接近自動的)和第5級(完全自動的)車輛系統(tǒng)的開發(fā)時，處于對行車安全和響應(yīng)時間的考慮，必須使用低延遲的方案，這意味著要產(chǎn)生很大的數(shù)據(jù)傳輸量。
攝像頭捕獲的原始視頻數(shù)據(jù)量很大：一個1080p60的視頻，每個通道有8位顏色，需要帶寬為0.373GB/s，也就是每臺相機(jī)2.99Gbps。而現(xiàn)在汽車上通常有4到8個攝像頭，再加上要預(yù)留足夠的冗余，千兆帶寬根本無法滿足數(shù)據(jù)傳輸需求。
英偉達(dá)和Aquantia在今天宣布合作，這意味著Aquantia的網(wǎng)絡(luò)控制器和PHYs將被用于英偉達(dá)的DrivePX Xavier平臺，以及隨后的Pegasus平臺。而Aquantia的新汽車產(chǎn)品AQcelerate，也將由3個芯片組成，以滿足汽車聯(lián)網(wǎng)需求。
對于這三種新芯片，一個是PHY，一個是PCIe網(wǎng)絡(luò)控制器，第三個是兩者的結(jié)合體。它可以使用標(biāo)準(zhǔn)的相機(jī)輸入(2500BASE-X, USXGMII和XFI)，并根據(jù)需要通過多千兆以太網(wǎng)發(fā)送數(shù)據(jù)。該控制器可將標(biāo)準(zhǔn)XFI 10gb的SerDes數(shù)據(jù)直接輸出到PCIe，而組合芯片作為常規(guī)的MACPHY組合，將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為PCIe。這三種芯片都是基于28nm工藝制造的，并符合AEC-Q100行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
正如Aquantia所說的那樣，使用多千兆以太網(wǎng)可以支持一對雙絞線2.5Gbps、兩對5Gbps的傳輸速度，最多可支持到4對雙絞線10Gbps。目前的汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是基于單對100/1000Mbit技術(shù)，這對于英偉達(dá)第四級和第五級自動駕駛所需的高帶寬、低延遲需求是不夠的。
這些芯片是在Aquantia公司與英偉達(dá)合作之前設(shè)計的，但鑒于Aquantia目前在多千兆以太網(wǎng)領(lǐng)域領(lǐng)先于競爭對手，其他熱衷于汽車技術(shù)的公司也可以使用Aquantia。英特爾、高通和Realtek都認(rèn)為，如果你需要發(fā)送原始數(shù)據(jù)，Aquantia在多千兆以太網(wǎng)是目前惟一的選擇。Aquantia表示，NVIDIA的Gary Shapiro在去年年中為他們錄制了宣傳材料，不過由于Xavier發(fā)布于2016年，所以Aquantia和NVIDIA很可能在之前就已經(jīng)進(jìn)行了技術(shù)合作。
如果所有傳感器都有16GB/s的傳輸速度，內(nèi)部交換機(jī)和SoC也必須有與之匹配的處理速度。在CES上，NVIDIA提供了一個Xavier SoC的基本框圖，包括一些關(guān)于定制的ARM內(nèi)核，GPU，DSP以及一些關(guān)于網(wǎng)絡(luò)的細(xì)節(jié)。
這張幻燈片顯示，這顆芯片集成了1Gbps和10Gbps接口，總共支持109Gbps的全網(wǎng)絡(luò)帶寬。在視頻處理器上，它支持18億像素/秒的解碼，這意味著可以支撐十幾個1080p60規(guī)格的攝像頭以8bit色采集畫面(1080p60 = 124MPixel/s)，或者是4K攝像頭和其他傳感器的組合。而Xavier的ISP也能夠達(dá)到15億像素/秒的處理速度。
來自Aquantia的模型實例展示了未來第四級和第五級自動駕駛的設(shè)計布局，其中包含10個RADAR/LIDAR/SONAR傳感器，8個攝像頭，以及總共18個PHY，兩個控制器和三個開關(guān)?？紤]到這些系統(tǒng)有一定的冗余度（攝像機(jī)和傳感器應(yīng)該連接兩個至少兩個交換機(jī)，如果一個CPU發(fā)生故障而另一個可以接管等）。最后一個問題便是功耗，不過Aquantia并沒有透露具體信息，有待英偉達(dá)在未來公布。
責(zé)任編輯：王維
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