在攻城狮眼里，传统车企怎样避免被出局？——车脑篇

上一章笔者聊到了集成传感器系统、雷达系统和高分辨率摄像头系统，这些系统为自动驾驶提供了最基本的硬件支持。当然，除了这些还有本系列第一章谈到的高精度地图和与云连接的高速通信模块以及未来的新技术。

如上一章提到的，三大系统会提供信号、图像甚至视频给车辆，供车辆自动驾驶。那么这些信息就需要数据融合技术，然后分析出驾驶指令，发送给车辆不同的ECU单元。

高精度地图精度需要达到厘米级，帮助汽车预先感知路面复杂信息，如坡度、曲率、航向等，结合智能路径规划，让自动驾驶汽车及时做出正确决策。

高速通信模块则需要为车辆和云服务器端之间提供下载和上传数据。诸如文章《英特尔：无人驾驶汽车每天约产生4000GB流量》所述，自动驾驶汽车每秒将会产生 0.75GB 的数据流量。

综上所述，无论是数据融合技术，还是高精度地图，还有大数据通信，都需要一个强大的处理器来控制，这就是本章所要讲述的车脑（AB（Automobile Brain），不建议使用AC（Automobile Core），因为这个处理器需要和人类的大脑一样，处理车辆出厂后的全生命周期的驾驶事业）。

假如成为AB，需要具备以下几个条件：

1.强大的运算能力

2.强大的视频图像处理能力

3.强大的DSP处理能力

4.强大的数据通信能力

5.集成新一代车载标准接口

6.片内智能电源管理系统

7.丰富的外设接口

8.车规级标准（尤其是温度）

那么让笔者带领大家去探讨一下可能成为AB的应用处理器之现在状况。

恩智浦（NXP）的i.MX系列

只要谈到车载应用处理器，就不能不提到NXP的i.MX系列（Freescale和NXP在2015年合并）。而当前在车载中应用最广泛的就是i.MX6系列产品，这里笔者只是介绍一下比较高端的两个系列。

i.MX 6四核系列：

i.MX 6四核系列通过提供运行速度达到1.2GHz、带有1MB L2高速缓存的的四个ARM Cortex-A9的内核, 并结合集成的4 Shaders的3D图形单元和1080p编码/解码视频引擎，可支持高清视频（有高清端口，LCD、LVDS、VGA、HDMI）输出和Camera Parallel和MIPI的视频输入，全景360全景泊车系统可支4个近180度视角的鱼眼摄像头工作。；同时提供了电源管理功能以支持350mW的1080p视频回放，可以解决车内数据图像视频的处理问题。同时支持大量外设，如 CAN、以太网AVB、PCI Express 和外部存储器接口（SATA-II）等。。该平台可以可以为整车厂提供比较高等级的多媒体性能，四核可以快速并行处理数据，是i.MX6系列功能最强大的芯片，也为未来NXP成为AB的领头羊打下了坚实的基础。

i.MX 6双核系列：

i.MX 6双核系列推出了两个运行速度达到1.2GHz、带有1MB L2高速缓存的ARM Cortex-A9内核，使它变成了适用于汽车车载娱乐系统的理想平台。凭借最多同时支持的四块屏幕和集成MIPI显示器端口、HDMI v1.4和LVDS，i.MX 6双核系列凭借着高性价比的优势，很快占领了车载娱乐系统和仪表系统的市场，成为最大的赢家。（本文所有图片来自于网络）

但是这些，还不足以支撑其成为AB的主流，所以NXP正在努力开发其下一代产品i.MX8系列处理器，让大家拭目以待。

德州仪器（TI）的Jacinto系列

说起TI，可以说无人不知不人不晓。TI全球领先的模拟技术、数字信号处理 (DSP)和微控制器(MCU)半导体供应商。这些年，TI也开始在汽车产业发力，并且一发力就出手不凡。

TI现阶段量产的是多核异构处理器Jacinto6（简称J6），内含两个ARM Cortex-A15内核、两个ARM M4内核、两个可实现软件无线电和高级音频处理功能的C66x浮点DSP、两个EVE加速器，多个来自Imagination的POWERVR SGX544-MPx图形内核，以及大量外设，如 CAN、MOST 媒体局部总线 （MLB）、以太网 AVB、PCI Express 和双外部存储器接口等。    

J6的EVE内核非常适合大量的矩阵运算。透过矩阵算法，对运动物体进行计算，抽取轮廓边缘，将空间矢量化。“某种程度上而言，EVE可看做一个很独特的DSP。”此外，在机器视觉方面，EVE需要配备模板，通过特征匹配进而判断对象。  

J6 SoC将中心协议栈电子系统、图形化 HMI、多显示器支持、车载网络、媒体解码以及无线电广播接收等众多功能特性融为一体，只需一颗芯片来支持多项技术，有效的降低开发成本。 360全景泊车系统可支持6个近180度视角的鱼眼摄像头工作。J6首先可以保证实时性，人眼所见和真实情况一致来保证安全；其次可以保证线性度，通过芯片内的DSP软件算法，将影像的扭曲空间展平，对缝拼接，线性呈现在显示屏上，屏幕所见即所实。（图片来自TI）

相对于NXP的i.MX6系列，Jacinto J6系列性能强大，似乎天生就是冲着AB而来，且已经有整车厂应用。那么还有没有更强大的处理器呢?

高通（Qualcomm）的820A系列

假如说TI是半导体的鼻祖，那么Qualcomm绝对是无线技术的领军者。面对这移动通信设备的市场不断饱和情况下，Qualcomm自然而然的将目光转向了汽车产业，而且做法绝对是不鸣则已一鸣惊人。

Qualcomm早在2014年就公布了骁龙602A芯片，但是功能并不是很强大，所以马上在2016年初推出了功能强悍的骁龙820A芯片。骁龙820A具备高端骁龙820芯片的所有优点，全新64位1.5Hz~2.0Hz的Kryo CPU、Adreno 530 GPU。汽车厂商还可以利用骁龙820的Zeroth机器智能能力开发能随时间不断学习的导航和车载信息娱乐产品。

Qualcomm还有一个更加天然优势，那就是整合了CAT9/10/12/13 LTE-A，支持最高达 600Mbps下载/150Mbps上传速度；并支持 802.11ac2x2MIMO的Wi-Fi热点、连接车内多台移动终端，以及面向V2X（车对车/基础设施/行人）通信的802.11p专用短程通信（DSRC）。通过车内蓝牙支持的本地连接，可实现车内移动终端与汽车信息娱乐系统之间的内容分析。Qualcomm引领 3GPP开发面向LTEV2X和5G标准的汽车V2X规范。大家看一看820的功能，就知道820A的强大了。

以上的几家供应商，基本上以车载娱乐系统或者车载辅助系统（ADAS）为切入点，然后功能越来越强大，性能越来越高。而英伟达（Nvidia）则直接走上了AB的道路。

英伟达（Nvidia）的Drive PX 2车载电脑

Nvidia 是全球图形技术和数字媒体处理器行业领导厂商，尤其是其显卡产品，对于游戏玩家来说是耳熟能详。

Nvidia在2014年推出了可应用于汽车领域的全新图形处理器Tegra K1 VCM，在基于雷达摄像机的高级驾驶员辅助系统（ADAS）传感系统中，可实现包括行人探测、交通标识识别、车道识别等功能，应用于碰撞预防（PCS）、车道偏移警示（LDW）以及主动巡航控制（ACC）系统。

2016年推出了Drive PX 2车载电脑，它采用12核CPU，包含两颗新一代NVIDIA Tegra处理器（共8个A57核心和4个Denver核心）和两颗基于NVIDIA Pascal架构的新一代GPU，采用16nm FinFET工艺。单精度计算能力达到8TFlops，超越TITAN X，而深度学习的计算能力更是远超后者，Nvidia认为，正确设计的自动驾驶汽车需要强大的处理能力来管理传感器、控制器以及学着实现完全自动。Drive PX2计算机可以处理12个视频摄像头、光学遥感技术、无线电探测器以及超声波传感器。Drive PX 2还具备深度学习功能，也就是说，在路上行驶得越多，它也会更智能、能够应付更多的路面状况。

NXP、TI和Qualcomm有着成熟的车载产品，对整车开发经验丰富。现在基本上都以车载娱乐系统或者ADAS系统为突破口，一步一步的发展成为AB的供应商。类似的企业还有ST，RENESAS，MTK，华为等；而像Nvidia这样的企业，基于PC市场的成熟经验，直接为AB设计开发芯片，从高而低的占领市场，也是极有可能的。类似的企业有Intel，AMD等。这些都是未来AB供应商强有力的竞争者，为自动驾驶的发展奠定基石。

有了车脑，就要有OS，那么下一章来聊聊车载OS系统。

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