Ambarella與NXP如何看待雷達的應用

　　?? 車廠都在奮力轉型。隨著越來越多的傳感、計算和網聯(lián)滲透到ADAS車輛中，Tier 1和車廠必須弄清楚在哪里處理原始感知數(shù)據，以及確定傳感器融合應該使用原始數(shù)據還是預處理數(shù)據，是在邊緣還是中央計算？顯然，Ambarella和NXP采用了不同的方法。 Ambarella的雷達技術總經理Steven Hong建議，“你看攝像頭模組。人們過去常常在每個攝像頭旁邊布置一個ISP或ASIC，這樣他們就可以在攝像頭模組中處理成像數(shù)據。但這種方法已經變化了。如今，大多數(shù)攝像頭只是將數(shù)據直接傳輸?shù)街醒?a target="_blank">處理器?！?Hong引用了車廠的一個普遍趨勢。越來越多的感知處理在中央計算中完成。

　　Ambarella去年收購了Oculii及其雷達感知算法套件。通過將Oculii的成像雷達算法與Ambarella自己的CV3處理器相結合，Ambarella提出了用于多傳感器感知的集中式單芯片處理。CV3處理原始的高分辨率雷達、攝像頭、超聲波和LiDAR數(shù)據，然后提供深度低層級融合和AV路徑規(guī)劃。 Hong說：“你只需要一個‘雷達頭’。不需要級聯(lián)雷達或復雜的雷達處理ASIC或DSP在模組內處理大量原始雷達數(shù)據?！睂嶋H上就是相對于傳統(tǒng)智能雷達的那種啞雷達。

　　Ambarella的這種方法可以繞過4D成像雷達的成本問題。如果做得好，可能會帶來一個更好的、低成本的ADAS平臺。

　　Ambarella的CV3通過集中雷達和視覺處理提升了新的高度。如果你可以通過軟件來提高傳感性能的質量，你就應該一直使用軟件，為什么不呢？在ADAS上投入更多硬件的時代正在讓位于軟件定義。

　　Ambarella解決方案的關鍵是Oculii的“自適應雷達軟件”，該軟件運行在Ambarella CV3處理器上。該軟件使用AI算法，向周圍環(huán)境發(fā)送相位調制波形。Ambarella聲稱，角分辨率可達0.5°，每幀可達數(shù)萬個點的點云，探測距離可達500多米。 為了使雷達頭正常工作，Oculii的雷達軟件必須與Ambarella的CV3兼容。

　　取代NXP？??

　　Ambarella的Hong提到了大陸的雷達模組，該模組采用了NXP的雷達處理器。 Hong說：“處理器本身的價格是50多美元，8-12W的功率，整個模組通常會消耗20多W的功率。這就是目前雷達的設計方式。” Hong解釋說，如果Ambarella與大陸合作，Tier1的模組中就不再需要NXP處理器了。Hong說：“所有原始雷達數(shù)據都將在我們的CV3處理器中處理。如果沒有雷達處理的開銷，雷達模組的功耗就不到5W?！?考慮到NXP在汽車雷達領域的領先地位，Ambarella以上的說法是非常大膽的。但它也說明了ADAS/AV車輛架構正在發(fā)生的轉變。芯片供應商和系統(tǒng)設計者正在邊緣和zonal/中央處理器引擎之間劃分傳感器處理。

　　但NXP的ADAS高級總監(jiān)Matthias Feulner在提及Ambarella時并沒有讓步?！罢劦轿磥淼募軜嫞醒胩幚硎且粭l路。另外一方面，經典邊緣處理雷達傳感器將繼續(xù)占據很大一部分市場?！?Feulner表示，基于過去6個月與OEM和Tier1的深入討論，客戶們達成的共識是，到2030年，約70%的車輛仍將主要使用邊緣處理傳感器，通過低速接口（通常通過CAN總線）提供“物體識別級或檢測級輸出”。 如果Feulner是對的，這是一個很好的提醒，咱們不要盲目樂觀，不能低估車廠采用新技術的龜速。如果你已經有了一個經過認證和驗證的模組，為什么還要折騰呢？

　　網絡瓶頸????

　　盡管如此，30%的車廠正在考慮集中式處理的ADAS架構。Feulner說：“他們希望利用較低層級的傳感器數(shù)據來進行更好的融合?！?不過，一個重大的權衡涉及到車輛網絡?！叭绻獙⒃紨?shù)據傳輸?shù)街醒胩幚砥鳎托枰獙囕v網絡架構進行大幅升級。你需要在傳感器和ADAS（域）控制器之間實現(xiàn)千兆級的連接。對于OEM來說，這不僅是不實用的，他們不愿意承擔千兆級連接的開銷?！?Ambarella也對此表示同意。在傳感器中，雷達尤其會產生大量數(shù)據。Hong表示，一個典型的帶有三發(fā)四收的角雷達大約會產生2-3G的原始數(shù)據。這只是一個角雷達的原始數(shù)據。高性能的成像雷達（通常由多個芯片級聯(lián)到前端）將產生數(shù)十Gb原始數(shù)據。此外，新的高端雷達架構使用數(shù)千個天線將生成以Tb為單位的原始數(shù)據！ 雷達分辨率傳統(tǒng)上是由天線大小和數(shù)量決定的。高分辨率成像雷達通常使用數(shù)百個天線，會成倍地增加雷達芯片的成本、尺寸和功率。因此，我們最近也常能看到那些身形巨大的雷達模組。

　　Hong說，這種趨勢吸引了Ambarella?！拔覀兊能浖蟠鬁p少了天線的數(shù)量，并且仍然可以通過處理實現(xiàn)非常高的分辨率。我們使用的是一種智能自適應波形，它會隨時間推移變化。這種變化使我們能夠極大地分散實際傳感器的物理天線數(shù)量?！?當然更多的天線仍然有益，因為硬件必須與軟件一起擴展。Ambarella計劃在下月的CES上發(fā)布三款CV3系列產品。低端的CV3處理器適合幾十個天線的雷達，較高端的適合數(shù)百個天線的雷達。 雖然Ambarella的雷達也可以處理數(shù)千個天線，但Hong說這些數(shù)量沒什么意義。現(xiàn)階段不可能將Tb級的數(shù)據轉移到中央處理器。

　　對雷達友好的處理器???

　　NXP認為30%的車廠開始將更多的處理從傳感器轉移到中央控制器或域控制器，這將對其ADAS產品組合和路線圖產生影響。

　　NXP已經發(fā)布了一系列汽車SoC，包括S32G（網關）、S32R（雷達）和S32K（實時）微控制器。每個都是域控制器。奇怪的是，NXP并沒有ADAS SoC的具體計劃。

　　這并不意味著它沒有準備好。Feulner暗示NXP正在利用S32R及其衍生品開發(fā)“不斷發(fā)展的ADAS架構”。

　　他補充說：“我們認為，最初為邊緣雷達處理開發(fā)的S32R架構將會擴展，適用于未來的汽車架構?！?/p>

　　他指出，將S32R算法的一部分轉移到處理多個傳感器的中央位置將產生“潛在的額外好處”。Feulner表示，“這種轉變可以利用與多傳感器更好的協(xié)調，或者查看同時來自多個雷達的數(shù)據。你甚至可以應用后處理和AI來改善基于雷達的感知?！?/p>

　　NXP強調，沒有最完美的雷達。例如，角雷達和AEB雷達在探測距離和分辨率方面有很大的不同要求。OEM應該自由地混合和匹配解決方案，以適應汽車架構。Feulner說：“你可能有一個ADAS SoC，或者可能有一個S32G。不管怎樣，未來ADAS域控制器應該有特定于雷達的處理資源?！?/p>

　　共享資源??? Ambarella的Hong還強調了同一車輛上安裝的不同型號雷達對分辨率或探測距離的不同要求。這就是CV3處理器上的軟件定義雷達算法的優(yōu)勢。Hong說：“如果你為這個前置傳感器分配更多的資源，我們可以通過軟件將距離、密度和靈敏度提高兩倍，因為我們的架構允許轉移和共享處理資源。結果可能是以更低的價格獲得更高的性能，因為你已經集中了資源，并將它們分配到整個車輛上?！?/p>

　　分化

　　汽車行業(yè)正處于ADAS平臺的分化之中。一方面，Nvidia、Qualcomm和地平線正在推出集中式通用計算引擎，這種方法為車廠在統(tǒng)一平臺上實現(xiàn)不同的自動駕駛水平奠定了基礎。 另一方面，Mobileye和Ambarella正在推動為ADAS定制的域控制器架構。Mobileye和Ambarella都有計算機視覺背景。他們知道如何為ADAS創(chuàng)建優(yōu)化的解決方案。

　　Ambarella擁有創(chuàng)新的ADAS策略，一個用于多傳感器感知的集中式單芯片處理器。NXP則更傾向于一種實用、靈活和分層的方法，更符合大多數(shù)OEM和Tier1的要求?？礃幼蛹惺胶头植际郊軜嫷臓幷撨€遠未結束。但集中式解決方案似乎勢頭正猛。上周，Bosch宣布將Ambarella的CV3域控制器SoC系列加入其“用于實現(xiàn)下一代ADAS功能的高效SoC組合”。

　　編輯：黃飛