在《黑神话:悟空》这款游戏里,玩家若想打出高额伤害,就得积攒“棍势”,之后打出重击。然而,“棍势”并非凭空就能获得,而是需要玩家在游戏中命中攻击、蓄力以及闪身等动作才能获得。
老话讲是“不一步一步地积累,就无法到达千里之远”,俗话则说“要想开启宏大的局面,首先得积攒能量”。
今年的高通骁龙峰会 2024 给人一种高通拼凑出了四段“棍势”并加以施展的感觉。首日发布的骁龙 8 至尊版移动平台极为震撼,性能大幅提升;汽车平台首次成为骁龙峰会的重要主题之一,第一天刚提及相关内容,次日就推出了全新的骁龙座舱至尊版平台和 Ride 至尊版平台,使得骁龙的发展速度越来越快,朝着无处不在的方向前进。
高通对汽车市场极为重视,这是前所未有的。当下汽车市场正发生变局,而这一变局恰好让高通再次迎来良机,就如同当年高通在功能手机转向智能手机的历史转变过程中成为科技巨头一样。
一芯双平台,高通的野心不止座舱
骁龙汽车 602A 平台和骁龙汽车 820A 平台(即第一代和第二代骁龙座舱平台)开始后,高通进入并站稳了汽车车机领域。那时智能座舱概念尚不清晰,大多采用系统的车机被认为是一个对安全性和稳定性要求更高的车载平板。
稍微关注这一年来汽车发布会的人会明显感知到,骁龙 8295 在发布会上出现的频率越来越高。骁龙 8295 是骁龙的第四代座舱产品,就如同骁龙 8 系移动芯片出现在手机发布会上一样。
汽车不仅是一种交通工具,它还是一种智能联网设备。座舱的影音娱乐设备依赖于强大的座舱芯片来驱动座舱内的数个屏幕,诸多舒适性配置也有赖于强大的座舱芯片来驱动座舱内的数十个扬声器。
座舱系统的流畅与否是汽车产品力的重要指标,除了要安全稳定可靠之外,座舱芯片是否强大与座舱系统的流畅度有着直接的关系。
在这样的背景之下,高通在座舱芯片方面已经处于领先的位置。高通推出了骁龙座舱至尊版平台,以此来对先进的数字化体验提供支持。
骁龙 8 至尊版移动芯片凭借高通自研的 CPU 架构,实现了与上代产品相比极为巨大的性能提升。超大核的主频达到了 4,这是移动芯片此前未曾达到的高度。骁龙座舱至尊版平台采用了高通 CPU 架构, Ride 至尊版平台也采用了一样的高通 CPU 架构。相较于上一代产品,骁龙座舱至尊版平台实现了 3 倍的 CPU 性能提升, Ride 至尊版平台同样实现了 3 倍的 CPU 性能提升。GPU 性能方面,骁龙座舱至尊版平台实现了 3 倍的性能提升, Ride 至尊版平台也实现了 3 倍的性能提升。NPU 实现的 AI 性能提升方面,骁龙座舱至尊版平台高达 12 倍, Ride 至尊版平台也高达 12 倍。
把骁龙座舱至尊版平台和 Ride 至尊版平台放在一起说的原因是,这两个平台能够分开使用。汽车厂商既可以利用骁龙座舱至尊版平台来打造顶级的座舱体验,又可以借助 Ride 至尊版平台实现高阶智能驾驶功能,还能够在同一块 SoC 上同时运行数字座舱和智能驾驶功能。
骁龙座舱至尊版平台和 Ride 至尊版平台是骁龙数字底盘解决方案的两个组成部分,另外两个组成部分分别是骁龙汽车智联平台和骁龙车对云服务,所以它们具有相当大的灵活性。
当然,强大是这两个平台的首要标签。以骁龙至尊版座舱平台为例,CPU 架构具备支持多个虚拟环境以及多样化跨域应用的能力。因为座舱系统通常会同时运行多个应用,像导航、娱乐和通信等,并且这些应用都处于台前常驻状态。而 CPU 架构能够确保多个应用程序能够同时流畅且无延迟地运行。
骁龙座舱至尊版平台集成的 NPU 性能提升最为显著。它的 AI 算力是前代骁龙 8295 的 12 倍。这表明它能够在本地对数十亿参数的大语言模型进行处理,无需等待云端大模型的反馈。
在小红书等社交平台上,新手司机时常会询问汽车屏幕上的故障灯或故障警报的含义。实际上,这类问题询问大语言模型就可以解决。因为一些大语言模型会依据车辆维修手册进行训练,所以 AI 助手能够检索并解读这些故障灯和故障警报的意思,进而给出处理和维修建议。
不少人注意到了,以往汽车内通常只有两个屏幕,即仪表屏和中控屏。然而现在,汽车内屏幕的数量在迅速增加。除了基础的仪表屏和中控屏外,还有副驾屏和后排娱乐屏。如果是 6 座车,后排娱乐屏很可能需要配备四个,甚至可能还有投影大屏和扶手处的小控制屏。这些屏幕数量增多,且分辨率都朝着 4K、8K 的趋势发展。
现在汽车座舱系统的分辨率提高了,其动效也愈发炫酷。能使用 3D 动效就不会采用 2D 动效,能运用高帧率动画就不会使用 PPT 动画。不仅一个屏幕在动,所有屏幕都在动。甚至在今年的骁龙峰会上,做游戏和游戏引擎的 EPIC 也登台展示了。以后的座舱系统还会利用虚幻引擎进行渲染。好看是好看了,不过芯片的压力也变大了。
扬声器比屏幕的数量更多。如今国产新能源在配置方面展开竞争,20 多万的车配备了 20 多个扬声器。同时,座舱内语音交互的频率较高。然而,乘客可能有好几个。并且,座舱内会放音乐,而座舱外还有路噪和风噪。这些情况都对声音的处理提出了挑战。
一般车机芯片看到这些情况都会罢工。然而,骁龙座舱至尊版平台号称很强大,它不仅要应对上述的挑战,还要为未来留出余量。
骁龙座舱至尊版平台配备了面向汽车应用设计的 GPU,且拥有独立于 NPU 的专用图形处理器。Ride 至尊版平台也配备了面向汽车应用设计的 GPU,同样拥有独立于 NPU 的专用图形处理器。前面提到的 3D 动效和界面能够正常运行,高帧率高分辨率实时光追游戏也都没有问题。
新平台中的显示处理单元(DPU)负责将内容传输到车辆屏幕。它能够支持 16 个 4K 像素的屏幕。还能混合处理不同层级和类型的数据,像视频、图形渲染以及摄像头内容等。从而让各种信息能够有序连贯地呈现。
全新座舱平台可支持分区音频体验。它能通过定位乘客在车内的位置,并且依据座位来了解乘客的需求,从而让车内的每一个人都拥有属于自己的专属工作或娱乐区域。此外,新平台所专用的 AI 音频处理器能够使座舱系统在各种语言、方言以及背景噪音中进行高级唤醒词检测。
骁龙座舱至尊版平台的进化,是对自己在座舱平台领域领先地位的进一步巩固。而 Ride 至尊版平台,是高通的野心所在,即拥有智能座舱后,再谋划智能驾驶。
Ride 至尊版平台支持的传感器数量超过 40 个。其中包括车外多个 1600 万像素的摄像头,还有面向乘客的 360 度全景红外摄像头。它利用神经网络实现这些传感器数据的低级别融合,即原始数据的融合,这种融合方式的优点是数据噪声小,缺点是数据量大。之后能对物体和轨迹进行稳定性检测、分类和预测。
智能驾驶的难点之一是车辆行驶情况极为复杂。黑夜环境、逆光环境以及雨雪雾天气会对毫米波雷达和摄像头的感知产生影响。因此,Ride 至尊版平台特别支持多模态传感器数据流,以提升在不同外部条件下的图像效果。同时,手机相机具备 HDR 功能,而 Ride 至尊版平台也有高动态范围的曝光设置,可用来应对复杂光照环境,从而清晰识别物体、标识和车道标记。
激光雷达的抗干扰能力较强,不过其获得的点云数据分辨率并非很高。同时,激光雷达正朝着高分辨传感器的方向迅速发展。Ride 至尊版平台采用了异构架构,并且配有专用的处理器,该处理器能够处理激光雷达的点云数据或者更低级别的数据,还能实现与同一 SoC 上其他传感器的低级融合,不会将数据集中在单个内核中进行高负载处理。
不少博主之前分享过“哨兵模式”的优点与烦恼。它能够持续记录车辆环境信息,能为一些恶意划车、意外剐蹭的情况留下证据以便追责。然而,这个模式的耗电量着实不小,开一天就会消耗五六度电。如果在公共停车场长期开启,相当于每月要花费近 100 元电费来订阅这个服务,并且还会对车辆续航产生影响。
Ride 至尊版平台的设计能够将智能电源管理硬件和软件相结合,从而平衡功耗。这样一来,它有希望让这个功能既省心又省电,还能实现始终在线的低功耗安全监测。
另外,特斯拉的 FSD V12 版本将端到端推到了行业的前台。目前,业界的主流智驾方案,有的已经迁移到了这个高效但神秘的技术路线当中,有的即将迁移到这个技术路线当中。对于 Ride 至尊版平台而言,支持端到端架构是其必然的选择。更为重要的是,它要给端到端以及其他智驾路线留出安全冗余。其一,内置的安全岛控制器和硬件架构能够实现隔离且无干扰运行;其二,主控制域被专门用于管理一些关键变量,例如转向指令或者刹车请求。
过往有很多智驾厂商凭借 Ride SoC 或者 Flex SoC 等芯片制定了智驾方案。在这次骁龙峰会上,历史悠久的汽车厂商梅赛德斯奔驰以及史上最快突破 100 万辆销量的新能源品牌理想,都宣告将在其未来的量产车型中运用至尊版骁龙汽车平台,这可算是新平台的首次成功。
一芯不止二用,至尊版骁龙汽车平台为何能分能合?
开头已经说过,骁龙在打出爆炸效果并攒出“棍势”之前,就已经做了十分充足的准备。同时,行业变革的节奏与骁龙的这些准备也暗暗相契合。
骁龙 602A 平台诞生之后,骁龙的座舱平台已经经历了十年且有四代之多; Ride 平台诞生已有四年时间,而 Ride Flex 是汽车行业中首款既能够支持数字座舱又能够支持 ADAS 的可扩展系列 SoC,它能够提供从入门级到超级计算级别的可扩展性能。
这段时间恰好是汽车行业变革最为猛烈的十年。
汽车的电动化、智能化和网联化是趋势。然而,变化并非全是好处。在这个过程中,汽车的电子控制单元(ECU)数量在不断增加。它包含传统的引擎控制系统、安全气囊、防抱死系统、电动助力转向、车身电子稳定系统等。还包括智能仪表、娱乐影音系统、辅助驾驶系统等。同时,在电动汽车上,有电驱控制、电池管理系统、车载充电系统等。并且还有蓬勃发展的车载网关、T-BOX 和自动驾驶系统等。
传统汽车的电子电气架构通常为分布式。若增加一个功能或模块,就有可能新增一个电子控制单元(ECU)。最终,电子控制单元(ECU)的数量可能多达上百个。这些电子控制单元(ECU)会通过 CAN(区域,一种高速稳定的串行通信协议)和 LIN(一种低速低成本的串行通信协议)总线连接在一起。
随着 ECU 的数量不断增多,整个汽车的电子电气架构变得愈发复杂,同时也愈发不稳定,其弊端逐渐开始显现:
为了解决分布式电子电气架构存在的诸多问题,许多车企开始着手对架构进行改进,进而进入了以功能域控制器为基础的架构。
所谓基于功能域控制器的架构,就是将功能相似但分散的 ECU 功能进行整合。把这些分散的功能整合到比单个 ECU 更强的硬件平台上,这个整合后的硬件平台被称为“域控制器”(Unit,DCU)。
平台化,具有高集成度,性能良好且兼容性佳,还有丰富的硬件接口资源以及强大的软件功能特性,这些使得域控制器能够担当多种角色,既简化了电子电气架构,又降低了开发和制造成本。
一般来说,域控制器主要包含以下五种:有动力域;有底盘域;有车身域,其英文表述为 Body/;有座舱域,其英文表述为 /;还有自动驾驶域,即 ADAS。
一些汽车企业会进一步将域控制器进行集中,把它们整合成“车控域控制器(VDC, )”“智能驾驶域控制器(ADC,ADAS\AD )”“智能座舱域控制器(CDC, )”这样的三域架构。
汽车的电子电气架构的进化可以被归结为这样一种趋势,先是处于“各自为政”的状态,接着发展到“诸侯分封”的阶段,最后演变为“中央超算+区域控制”的模式。
这是全新骁龙座舱至尊版平台和 Ride 至尊版平台可分亦可合的原因之一。不同汽车厂商造车时,其电子电气架构各不相同,技术路线的选择也不一样,对汽车的域控制器的定义也存在差异。正因如此,就需要具备灵活的技术方案,以应对复杂的客户需求。
骁龙座舱至尊版平台与 Ride 至尊版平台分开时,骁龙座舱至尊版平台负责智能座舱域控制器(CDC),Ride 至尊版平台负责智能驾驶域控制器(ADC,ADAS\AD),这是目前行业的主流方案。
前面已经提到,平台化和高集成度是发展趋势。三域划分虽然较为简单,但可以朝着舱驾一体的方向大胆前行。高通在骁龙汽车平台中埋下一芯双平台,其意义就在于此。汽车中央超算的概念与手机芯片集中成 SoC,将 CPU、GPU、NPU 和基带等集中在一起,有着相似之处,但汽车领域的情况更为复杂。
中央超算包含两个平台,其一需要做到一芯二用,其二很可能要运行多个操作系统,所以平台需采用异构架构,以应对不同的系统或应用,进而保证性能达到最大化。
至尊版骁龙汽车平台采用了高通技术公司的全面软件栈。它通过 Type-1 安全管理程序来支持硬件虚拟化。此管理程序能够支持多个拥有独特操作系统的客户虚拟机。这些客户虚拟机可以不受干扰且同时独立运行。
在万物皆可进行 OTA 的时代,至尊版的骁龙汽车双平台必然要为行业向软件定义汽车的转型而进行打造。它要保证统一软件框架,以实现可升级性;要方便汽车制造商通过基于云的工作台来加速功能开发;要简化软件开发流程,以实现持续改进;还要加快新特性和新服务的上市时间。
简言之,骁龙带来的至尊版汽车双平台能够让座舱升级快,能够让智驾系统升级快,能够让改错快,能够让加功能快。
至尊版汽车平台出现在骁龙峰会上时,“水到渠成”的感觉比“初来乍到”更强烈。骁龙的应用范围不仅限于手机、平板和电脑,也不限于 VR 和 AR。汽车这个行业曾经古老且迟缓,如今正面临着百年未有的变局。骁龙既是这场变局的推动者和参与者,也希望成为这场变局的风向标之一。
刘学文
在命运的塑料大棚之中,每一棵被喷洒了过多农药的白菜心里,都曾有过一个要成为无公害有机蔬菜的梦想。
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