TI/ADI/瑞薩/ST/NXP視覺ADAS解決方案大比拼

基于視覺的ADAS解決方案的上游廠商到底有著哪些看家的本領(lǐng)？小編就為你扒一扒TI、ADI、瑞薩、ST和NXP的在此領(lǐng)域的真功夫。

德州儀器（TI）——TDA SoC系列
一直以來，TI為汽車市場提供著許多的一流產(chǎn)品，針對3D全景環(huán)視應(yīng)用，TDA SoC系列也跟著應(yīng)運(yùn)而生，具體性能究竟如何，下面為你詳細(xì)闡述。

TDA2x
TDA2x可實(shí)現(xiàn)各種前置攝像機(jī)應(yīng)用的同步運(yùn)行，其中包括遠(yuǎn)光燈輔助、車道保持輔助、高級(jí)巡航控制、交通信號(hào)識(shí)別、行人/對象檢測以及防碰撞等。此外，TDA2x 還支持智能 2D 及 3D 環(huán)繞視圖以及后方碰撞警告等泊車輔助應(yīng)用，并可運(yùn)行為前置攝像機(jī)開發(fā)的行人/對象算法。TI TDA2x 還可作為融合雷達(dá)與攝像機(jī)傳感器數(shù)據(jù)的中央處理器，幫助做出更穩(wěn)健的 ADAS 決定。

TDA2x SoC基于異構(gòu)可擴(kuò)展架構(gòu)，該架構(gòu)包括TI定浮點(diǎn)C66x DSP內(nèi)核、全面可編程Vision AccelerationPac、ARM Cortex-A15 MPCoreTM 處理器與兩個(gè)Cortex-M4 內(nèi)核，以及視頻及圖形內(nèi)核與大量的外設(shè)。Vision AccelerationPac 經(jīng)過精心設(shè)計(jì)，可運(yùn)行中低級(jí)視覺處理功能，從而可將 DSP 與 ARM 內(nèi)核解放出來，在最低功耗下實(shí)現(xiàn)最佳性能。



TDA2Eco產(chǎn)品框架圖

TDA3x
TDA3x系列可支持車線維持輔助、自適應(yīng)巡航控制、交通標(biāo)志識(shí)別、行人與物體檢測、前方防碰撞預(yù)警和倒車防碰撞預(yù)警等多種ADAS算法。這些算法對于前置攝像頭、全車環(huán)視、融合、雷達(dá)與智能后置攝像頭等眾多ADAS應(yīng)用的有效使用至關(guān)重要。此外，TDA3x處理器系列還能幫助客戶開發(fā)針對行人和車輛、前方碰撞預(yù)警及車線維持輔助的自主緊急制動(dòng)（AEB）等符合NCAP程序的ADAS應(yīng)用。

TDA3x處理器和TDA平臺(tái)的其它SoC一樣都基于相同的架構(gòu)而開發(fā)，它能夠幫助制造商擴(kuò)展產(chǎn)品投資以提供具有軟硬件兼容性的多樣化產(chǎn)品組合。TDA3x SoC基于一種可擴(kuò)展的異構(gòu)結(jié)構(gòu)，該架構(gòu)包括TI的定點(diǎn)與浮點(diǎn)雙TMS320C66x DSP內(nèi)核、擁有嵌入式視覺引擎（EVE）的完全可編程Vision AccelerationPac、雙ARM Cortex -M4內(nèi)核以及一個(gè)圖像信號(hào)處理器（ISP）和外設(shè)主機(jī)。



TDA2Eco
TI推出的TDA2Eco處理器，是TI在這3年內(nèi)針對汽車行業(yè)推出的第三款產(chǎn)品，該產(chǎn)品針對3D全景環(huán)視應(yīng)用而開發(fā)，可便捷替代初、中級(jí)全景環(huán)視解決方案中所使用的TDA2器件，從而降低功耗、優(yōu)化性能和物料清單 (BOM) 。

TDA2Eco也基于TMS320C66x DSP + Cortex-A15 + Cortex-M4的異構(gòu)、可擴(kuò)展架構(gòu)開發(fā)，集成了CAN、千兆以太網(wǎng)AVB和顯示模塊接口等。TDA系列都是采用統(tǒng)一架構(gòu)，這樣就避免了對軟件與算法的重復(fù)投資，全系列內(nèi)核均實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制兼容，設(shè)計(jì)者可以始終采用同樣的工具。TDA2Eco通過并行、串行和CSI-2接口，能夠支持多達(dá)8 個(gè)的攝像頭，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)全景泊車、偏離預(yù)警和盲區(qū)檢測等。TDA2Eco與TI的FPD-link III串行器相兼容，為全景環(huán)視系統(tǒng)提供了一個(gè)完整的解決方案。



TDA2Eco產(chǎn)品框架圖

瑞薩——R-Car系列
"R-Car"是瑞薩車載SoC的一種昵稱，它是在綜合SoC平臺(tái)上開發(fā)的車載信息系統(tǒng)。R-Car系列為音頻和視頻、先進(jìn)的3D圖形，以及圖像識(shí)別等駕駛輔助功能提供了增強(qiáng)的多媒體處理功能。

R-Car H3
R-Car H3是業(yè)界首款采用16納米工藝的汽車SoC，具有卓越的處理能力，符合ISO26262 (ASIL-B)汽車功能安全標(biāo)準(zhǔn)，是先進(jìn)安全駕駛輔助系統(tǒng)和車載信息娛樂系統(tǒng)等應(yīng)用的汽車計(jì)算平臺(tái)。

R-Car H3是基于ARM Cortex-A57/A53核構(gòu)建，采用ARM的最新64位CPU核架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了40000 DMIPS（Dhrystone百萬指令/每秒）的處理性能。此外，R-Car H3采用PowerVR GX6650作為3D圖形引擎，可為駕駛員提供及時(shí)可靠的信息顯示。因?yàn)榛贗magination Technologies提供的最新架構(gòu)，R-Car H3的著色計(jì)算性能約是R-Car H2的三倍。

除了CPU和GPU以外，片上并行可編程引擎IMP-X5也提供了先進(jìn)的圖像識(shí)別技術(shù)。IMP-X5是瑞薩電子獨(dú)有的識(shí)別引擎，專門為與CPU配合處理而進(jìn)行了優(yōu)化。它的識(shí)別性能是第二代R-Car系列內(nèi)置的IMP-X4的四倍。

R-Car E2
R-Car E2配有2+1的處理器組合，包含了雙ARM Cortex-A7處理器內(nèi)核，同時(shí)為低功耗做了專門的優(yōu)化，并且具有很高的處理性能。R-Car E2包含了一個(gè)單核SH-4A處理器，該SH-4A處理器具有可靠的汽車應(yīng)用出貨記錄。這套處理器組合的性能大約是上一代R-Car E1的四倍，這樣性能上擁有更大的余量。R-Car E2芯片針對低能耗進(jìn)行了優(yōu)化，消除了對散熱片和風(fēng)扇的需求，從而降低了系統(tǒng)成本。R-Car E2也針對入門級(jí)應(yīng)用的系統(tǒng)成本進(jìn)行了優(yōu)化,通過提高外部DDR內(nèi)存總線頻率，只需要一個(gè)外部16位DDR模塊就可以達(dá)到足夠的性能。

R-Car V2H
R-Car V2H中1個(gè)芯片同時(shí)處理4個(gè)攝像頭拍攝的影像。配備將攝像頭影像轉(zhuǎn)換成從車輛上方俯瞰的畫面等功能，瑞薩此前在新聞發(fā)布會(huì)上演示了該功能。演示時(shí)使用的是像素?cái)?shù)為1280×720的數(shù)碼攝像頭，當(dāng)時(shí)的耗電量為5～6W。開發(fā)品配備了視野轉(zhuǎn)換用內(nèi)核“IMR”、圖像識(shí)別用內(nèi)核“IMP-X4”及三維影像處理用內(nèi)核。

其中影像數(shù)據(jù)與開發(fā)品的通信接口為“Ethernet AVB”。CPU內(nèi)核采用ARM的“Cortex-A15”，最大工作頻率為1GHz，處理性能為7000DMIPS。封裝采用647端子的FCBGA。OS支持美國Green Hills Software公司的“INTEGRITY”。



ADI——Blackfin處理器（BF60X系列）
ADI Blackfin視覺駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）都是基于Blackfin系列處理器，其中核心器件是DSP（digital signal processor，即數(shù)字信號(hào)處理器）。具有車道偏離警告、交通信號(hào)識(shí)別、智能前燈控制、物體檢測/分類、行人檢測等功能。低端系統(tǒng)基于BF592，實(shí)現(xiàn)LDW功能；中端系統(tǒng)基于 BF53x/BF54x/BF561，實(shí)現(xiàn)LDW（車輛偏離預(yù)警系統(tǒng)）/HBLB/TSR（Traffic SignRecognition道路交通標(biāo)志識(shí)別系統(tǒng)）等功能；高端系統(tǒng)基于BF60x，實(shí)LDW/HBLB（智能遠(yuǎn)光燈控制）/TSR/FCW（前方碰撞預(yù)警系統(tǒng)）/PD（車輛探測）等功能。集成的視覺預(yù)處理器能夠顯著減輕處理器的負(fù)擔(dān)，從而降低對處理器的性能要求。

BF60X系列處理器是ADI推出的一系列雙核，1GHz處理能力的Blackfin處理器，包括BF606、BF607、BF608和BF609處理器。其中ADSP-BF606和ADSP-BF607是不含PVP的處理器，用于各種不同的通用數(shù)字信號(hào)處理應(yīng)用，如無線通信、工業(yè)過程控制和電網(wǎng)監(jiān)控/保護(hù)等。

BF606、BF607、BF608和BF609處理器均具有兩個(gè)500 MHz內(nèi)核及Blackfin系列中最大容量的片內(nèi)存儲(chǔ)器，并且針對低功耗工作進(jìn)行了優(yōu)化。其它針對低功耗而優(yōu)化的特性包括：新的高帶寬數(shù)據(jù)交換結(jié)構(gòu)、豐富的外設(shè)和安全特性。低功耗可帶來許多好處，如高溫工作、尺寸更小、系統(tǒng)成本更低等。ADSP-BF609的典型功耗為400 mW。

ADI視覺ADAS解決方案

Mobileye/意法半導(dǎo)體（ST）——EyeQ5
Mobileye與意法聯(lián)手合作研發(fā)用于自動(dòng)駕駛的EyeQ5芯片。將會(huì)在未來兩年內(nèi)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，EyeQ5會(huì)采用10納米甚至精度更高的FinFET新電晶體架構(gòu)制程。

EyeQ5裝備了8枚多線程CPU內(nèi)核，搭載18枚Mobileye的下一代視覺處理器。相比而言，EyeQ4作為上一代視覺SoC芯片，只配置了4個(gè)CPU內(nèi)核和6個(gè)矢量微碼處理器（Vector Microcode Processor，俗稱VMP）。EyeQ5最多支持20個(gè)外部傳感器（攝像頭、雷達(dá)或激光雷達(dá)），而EyeQ4最多只能處理8個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)信息。

同時(shí)EyeQ5具有異構(gòu)性，完全可編程的加速器，芯片內(nèi)置的四種類型加速器均經(jīng)過其系列算法優(yōu)化。加速器結(jié)構(gòu)的多樣性，使每種應(yīng)用執(zhí)行不同任務(wù)時(shí)，能夠選擇最適合的加速器核心，節(jié)省計(jì)算時(shí)間和功耗。這種優(yōu)化的配置使EyeQ5在低功耗封裝中，不僅能夠提供“超級(jí)計(jì)算”能力，還實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)的被動(dòng)散熱。



EyeQ5 芯片的電路系統(tǒng)塊圖

恩智浦——BlueBox（NXP S32V+LS2088A）
恩智浦的BlueBox是一個(gè)體積和藍(lán)光播放器差不多大的產(chǎn)品，擁有多個(gè)并行/串行/局域網(wǎng)LAN接口的裝置。你可以把BlueBox看做一臺(tái)中央計(jì)算機(jī)，它用來處理汽車?yán)锏睦走_(dá)、攝像頭、視覺傳感等傳感器發(fā)來的數(shù)據(jù)。

BlueBox裝備了一枚恩智浦NXP S32V汽車視覺處理器和一枚LS2088A內(nèi)嵌式計(jì)算機(jī)處理器。S32V屬于安全控制器范疇，能夠分析駕駛環(huán)境，評估風(fēng)險(xiǎn)因素，然后指示汽車的行為，而LS2088則是為其保駕護(hù)航的高性能計(jì)算平臺(tái)。

S32V芯片包含有不同的圖形處理引擎，具有高性能圖形處理加速器與ARM內(nèi)核，高級(jí)APEX圖形處理和傳感器融合。它的功能包括了傳感器/執(zhí)行器管理和故障檢驗(yàn)。其中故障檢驗(yàn)除能夠?qū)?nèi)存、硬件配置和程序流實(shí)時(shí)檢測外，還具備錯(cuò)誤管理能力。

LS2088A內(nèi)嵌式處理器是由8個(gè)64位ARM Cortex-A72內(nèi)核組成，配合頻率2GHz的特制加速器、高性能通信接口和DDR4內(nèi)存控制器，延時(shí)極低。

除了S32V和LS2088A這兩枚核心的處理器之外，BlueBox還搭載了其他為實(shí)現(xiàn)不同傳感器節(jié)點(diǎn)功能的芯片，它們能夠處理從V2X、雷達(dá)、視覺系統(tǒng)、激光雷達(dá)以及車輛狀態(tài)獲取的信息。

根據(jù)恩智浦官方提供的信息，BlueBox能夠在40W功率下實(shí)現(xiàn)90000 DMIPS（每秒百萬條指令）的計(jì)算速度。但相比其他競爭對手提供的ADAS/自動(dòng)駕駛解決方案，BlueBox減少了對風(fēng)扇、液冷及不穩(wěn)定熱能管理系統(tǒng)等電器元件的使用。

BlueBox作為新一代ADAS平臺(tái)，卻將之前彼此隔離的單個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)和處理器進(jìn)行了功能上的結(jié)合。雖然我們都在講各種算法、如何管理數(shù)據(jù)、本地化、3D地圖，但歸根結(jié)底還是需要強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和整合能力，從這個(gè)角度考慮，BlueBox就已經(jīng)是一款不錯(cuò)的產(chǎn)品了。



恩智浦BlueBox

在高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）高速發(fā)展的今天，各大半導(dǎo)體廠商都牟足了力氣，在這片市場上廝殺，與此同時(shí)無人駕駛這個(gè)詞也被推到了風(fēng)口浪尖之上，ADAS的未來又是怎樣？