2019年车载智能计算基础平台参考架构1.0_35页_874kb
报告摘要
车载智能计算基础平台参考架构1.0 总结
核心内容
《车载智能计算基础平台参考架构1.0》是由中国软件评测中心、工业和信息化部装备工业发展中心、清华大学、国汽(北京)智能网联汽车研究院有限公司等机构联合编制的白皮书,旨在推动车载智能计算基础平台的标准化、系统化发展,为自动驾驶技术的实现提供参考架构。
主要观点
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汽车电子电气架构演进
汽车电子电气架构正从分布式向集中式演进,推动自动驾驶成为产业竞争焦点。智能网联汽车需要集成多种计算模块,如ECU、域控制器等,以满足高安全、高可靠、高算力的需求。 -
智能计算平台的重要性
车载智能计算基础平台是下一代汽车电子产业链的Tier1.5,是连接传统Tier1与Tier2的桥梁,具备集成化、模块化、可扩展等特性,能够支撑定制化和市场化的服务需求。 -
参考架构的构成
参考架构主要包括异构分布硬件架构和自动驾驶操作系统两部分,强调软硬件协同发展,实现功能安全、信息安全、实时性、高算力等目标。 -
异构分布硬件架构
该架构由AI单元、计算单元和控制单元组成,分别负责感知、决策和控制功能。其中,AI单元使用GPU、FPGA、ASIC等芯片,计算单元采用多核CPU,控制单元基于MCU和Classic AUTOSAR平台。 -
自动驾驶操作系统
自动驾驶操作系统是参考架构的核心,整合系统软件和功能软件,支持多内核运行、Hypervisor虚拟化、POSIX/ARA接口、DDS通信等技术,以实现高可靠性、高性能的自动驾驶功能。 -
功能软件模块
功能软件包含自动驾驶通用框架、网联、云控、深度学习与视觉、传感器等模块,支撑感知、规划、控制、网联协同等功能的实现。 -
工具链支持
车载智能计算基础平台的研发依赖完整的工具链,包括开发工具、集成工具、仿真工具、调试工具和测试工具,以提升开发效率、保障系统质量。 -
安全体系构建
安全体系涵盖功能安全和信息安全两个维度,需满足ISO26262 ASIL-D等级要求,并建立纵深防御、全生命周期的信息安全防护机制,包括数据加密、访问控制、OTA升级等。 -
发展建议
- 明确发展思路,保持战略定力,以系统工程方法推进平台研发。
- 加快产品研发,引导生态建设,推动软硬件协同。
- 深化架构研究,加快标准研制,促进行业共识。
- 强化安全保障,提升检测能力,推动技术与标准的协同发展。
关键信息
- 参考架构组成:包括异构分布硬件架构和自动驾驶操作系统。
- 硬件架构特点:异构、分布弹性,满足L3及以上自动驾驶的算力和接口需求。
- 操作系统核心功能:系统软件(多内核、Hypervisor、POSIX/ARA、DDS)和功能软件(通用框架、网联、云控、深度学习、传感器)共同支撑自动驾驶功能。
- 工具链:涵盖开发、集成、仿真、调试、测试等环节,是平台研发的重要支撑。
- 安全体系:包括功能安全(ISO26262 ASIL-D)和信息安全(ISO/SAE 21434),需实现全栈防护和多等级监控。
- 发展路径:建议采取“两步走”策略,先推进通用产品和平台研发,再逐步引导生态建设。
结构概述
| 章节 | 内容概要 |
|---|---|
| 一、编制背景 | 汽车电子电气架构演进,自动驾驶成为产业竞争焦点,平台需求凸显。 |
| 二、参考架构概述 | 软硬件协同发展,支持L3及以上自动驾驶功能,强调系统可靠性、实时性、可扩展性。 |
| 三、异构分布硬件架构 | 分为AI单元、计算单元、控制单元,支持异构芯片集成和功能扩展。 |
| 四、自动驾驶操作系统 | 基于异构硬件,支持多内核、虚拟化、POSIX/ARA、DDS等技术,保障功能安全和信息安全。 |
| 五、工具链 | 包括开发、集成、仿真、调试、测试工具,提升平台研发效率和质量。 |
| 六、安全体系 | 涵盖功能安全(ISO26262)和信息安全(ISO/SAE 21434),需实现全栈防护和多层级监控。 |
| 七、发展建议 | 提出明确发展思路、加快产品研发、深化架构研究、加强能力建设等建议。 |
附件:缩略语
| 缩略语 | 英文名称 | 中文名称 |
|---|---|---|
| AI | Artificial Intelligence | 人工智能 |
| API | Application Programming Interface | 应用程序编程接口 |
| ARA | AUTOSAR Runtime for Adaptive Applications | 自适应应用程序 AUTOSAR 运行时 |
| ASIC | Application Specific Integrated Circuit | 专用集成电路 |
| CNN | Convolutional Neural Network | 卷积神经网络 |
| CPU | Central Processing Unit | 中央处理器 |
| DDS | Data Distribution Service | 数据分发服务 |
| ECU | Electronic Control Unit | 电子控制单元 |
| HIL | Hardware in the Loop | 硬件在环 |
| HMI | Human Machine Interface | 人机接口 |
| ICT | Information Communications Technology | 信息通信技术 |
| MCU | Microcontroller Unit | 微控制单元 |
| MIL | Model in the Loop | 模型在环 |
| OTA | Over the Air | 空中升级 |
| POSIX | Portable Operating System Interface of UNIX | 可移植操作系统接口 |
| QoS | Quality of Service | 服务质量 |
| ROS | Robot Operating System | 机器人操作系统 |
| RTOS | Real Time Operating System | 实时操作系统 |
| SIL | Software in the Loop | 软件在环 |
| SoC | System on Chip | 系统级芯片 |
| Tier1 | 汽车零部件一级供应商 | |
| V2X | Vehicle to Everything | 车用无线通信技术 |
| VIL | Vehicle in the Loop | 实车在环 |
| VMM | Virtual Machine Monitor | 虚拟机监控器 |
试读结束,高清完整版pdf/doc/ppt,请点下载