8月26日,由盖世汽车主办的“2021行业首届智能汽车域控制器创新峰会”于上海汽车城瑞立酒店隆重召开。本次会议持续两天,将围绕智能汽车、智能驾驶域控制器、智能座舱域控制器、底盘及车身域控制器、智能驾驶计算平台、电子电气架构、软件定义汽车、车规芯片等行业焦点话题展开。会议期间,华为智能汽车解决方案BU MDC解决方案部部长毕舒展发表了《车规级智能驾驶计算平台的量产挑战》的主题演讲。
以下为演讲实录:
多谢王总的介绍,我是毕舒展,来自于华为MDC领域。
非常感谢主办方的邀请,我今天给大家分享的题目是《车规级智能驾驶计算平台的量产挑战》。
演讲分三部分:1、产业与技术发展趋势。2、车规级计算平台的关键挑战。3、平台化标准化走向量产新阶段。
产业与技术发展趋势
大家知道“新四化”已经成为汽车行业的共识,而智能化,更是“新四化”的关键所在。
当前智能化仍处在初级阶段,它是以智能座舱和辅助驾驶为中心,以人机交互方式为中心的。
随着AI技术、V2X技术、大数据以及云技术的发展,未来五年(2020-2025年)会进入高级智能阶段,这个智能阶段主要是以解放人的时间,解放人的眼口手,我们认为是智能驾驶高级阶段。
2025年之后会进入智能驾驶的终极阶段,以解放人的空间,这个时候汽车会变成一个智慧的空间,人在里面可以把汽车作为办公室或生活空间。
智能化的发展对技术来讲提出了很多的挑战,其中汽车上的应用软件将是SOA架构的,它的特点是解耦,模块化、灵活部署,上层软件特点就是更新快,满足终端用户需求,同时从体验和功能角度需要快速迭代。对于要想实现上层软件SOA架构的发展,对于底层平台提出了需要集中化计算平台,在当前阶段以域集中的ZOA架构为主,这就是硬件平台的集中化,它的特点就是大算力,与上层软件解耦,高安全。最大特点是要求稳定可靠,只有一个坚实的智能驾驶计算平台底座,上层应用软件才能提供更好更快的迭代。这个平台的选择其实不只是技术选择,可能更多是个战略选择,我们认为选择专业化平台是关键。
车规级计算平台的关键挑战
计算平台特别是面向L2到L5的计算平台,相对于传统的ECU在硬件工程,软件工程领域实现了10~100倍级的挑战。比如说200T到400T的时候,功率从100到300瓦左右,这么大的散热以前没有遇到过,还有液冷防凝露、EMC复杂环境等工程问题面临巨大挑战。软件工程也将面临很多问题,比如说基于不同的上层支持SOA调度系统,周边服务化形式怎么解耦,数据面和管理面怎么解耦怎么隔离,操作系统怎么实现确定性低时延等?还有安全,除了汽车界所熟知的主动安全和被动安全等功能安全要求之外,还有网络安全。中国叫智能网联汽车,汽车随时随地在联网,这个时候就随时面临着外界的各种挑战,包括黑客侵入。这个时候你会发现除了功能安全之外,信息安全也正面临巨大的挑战。
华为在芯片、硬件系统、操作系统、中间件和通信安全领域有30多年的长期积累,我们可以提供专业化计算平台。当前业界有两种平台,一种平台是芯片、硬件、操作系统、中间件可能来自于不同的厂家,即组合平台。我们所说的专业化计算平台则是由一家公司来提供芯片、操作系统、中间件,这个称之为专业化的集成平台。
这个专业化的平台有什么好处呢?如果各个部件来自于不同厂家,在量产过程中遇到问题沟通协调起来是非常困难的,会产生巨大的工作量,效率较低。其次,一旦主机厂来一个新的需求,可能需要操作系统方、中间件方,甚至在芯片层都需要落地,这个周期计划协调起来非常困难,响应周期也要按半年为单位计算。而专业化计算平台各层都是一家提供的,就没这个问题。
专业化平台的特征之一是高性能,特别是高级智能驾驶基于AI技术,各种算法层出不穷,精度和感知距离越来越高,这个时候就会随时随地要求这个平台配合算法做深层次的优化,我们叫做端到端的优化。
高安全,这是汽车的必要条件,华为在通讯领域有近30多年的积累,信息安全也是我们的特长,有相关技术都可以应用到汽车领域。第三个特征就是快速响应,除了组织人员的快速响应之外,需求和问题可以很快速响应主机厂的问题和需求。
那么,都是都由一家公司做的那会不会导致封闭的平台?不会,华为提供的是开放化的智能驾驶计算平台,我们对上层应用软件是开放的,符合AutoSAR标准。
华为可以提供系列化的面向不同场景的产品,我们称之为“统一平台架构,系列化硬件,共用一套软件,功能持续迭代”,这种平台支持上层应用平滑升级我们看下具体产品型号:MDC 810有400+TOPS的算力可以满足L2+、L3、L4、L5应用场景,其实当前应用场景就是城市+高速全路况场景;MDC 610是提供200+TOPS的算力,针对L4场景,主要面向于乘用车;MDC 210是48 TOPS的,针对L2+场景;MDC 300F是面向商用车场景,比如说矿卡,高速物流,园区。
面向量产实际上是需要经过严苛的测试,华为在DV测试领域,华为投资了近10亿元,自研或购买300多项专业测试设备,搭建了3000多平米GCTC专业实验室,这里面包括电磁、高低温、辐射等等。MDC在拿给伙伴和主机厂使用之前都必须在这里面经过200多项严苛的全面测试,千锤百炼。
我们建立了独立的生产线,确保MDC在华为公司内部生产线上质量是经过层层把关的,而且由专门的生产线为它服务,同时MDC产品已经完成了牙克石冬测和吐鲁番夏测。
面向量产除了硬件挑战之外,其实软件更是面临新的挑战。
面向量产,我们通过了ASPICE L2安全认证,而且认证项认证结果为“Fully”的比例是业界平均水平的2倍,这意味着我们的软件开发可按计划实施,并有效管理与监控。
我们利用我们在网络领域数十年的安全经验积累,构建5层安全防护架构:针对云端、网联、感知层,通过接入认证,入侵检测与防御,AI安全与攻击对抗,实现 “进不来”的攻击防护;针对计算、控制层,通过访问控制,安全隔离, 安全降级,诊断与恢复,实现“攻不破”的入侵防护。
我们的软件完全支持AUTOSAR标准。因为量产软件,Adaptive AUTOSAR是绕不过的坎。这里面还有很多工作要做,不是拿来就能用的。华为也是AUTOSAR组织的Premium会员,我们的软件平台支持AUTOSAR最新的R19-11标准,为量产而生。针对量产,MDC做了很多工作,具备真正量产的实力。
当前大家使用的工具链,由于历史的原因,分别来自于不同的厂家。华为可以提供AI开发工具、AUTOSAR配置工具、集成开发环境等多种工具链,基于AUTOSAR标准、图形化、拖拽式,支持代码高效生成,覆盖从开发到SOP的全生命周期。
除了智能驾驶外在的交通安全外,计算平台自身内在的安全,也是不能忽略的,一旦被黑客攻破,后果将非常严重。华为通过硬件可信根、可信计算与可信OTA升级等4大关键技术,再结合从硬件安全到应用安全的4层安全架构设计,打造4大安全子系统。从而实现在数据面与控制面分别实施安全管控,让计算平台难以攻破,即使攻破也无法拿走内部信息或取得控制权,从而保障平台安全。
平台化标准化走向量产新阶段
我们是智能驾驶产业的积极参与者与重要推动者,我们希望平台化标准化能够加速智能驾驶产业的快速构建。
围绕MDC有三个生态圈,第一个生态圈是上层应用软件。我们与国内和海外20多家算法伙伴共同组建,我们是希望提供一个开放的标准化接口,大家共同定义,这样这个平台做出来之后,各方能够结合自己的特长。
另外2个生态圈是传感器生态圈与线控接口生态圈,我们希望传感器接口未来是标准化的。我们联合了很多主机厂,也积极参与几个标准的构建,推动传感器接口标准化、线控系统定义,目的是希望通过我们及业界伙伴的努力,将来可以达到硬件可替换、软件可升级、即插即用的方式。这样使各个不同厂家的域控制器给主机厂选择的时候,都是平台化和标准化。
平台化、标准化之后其实带来一个好处,可以联合产业不同参与者的特长。比如说你是做平台的,你是做融合定位的,你是做感知的,你是做规控的,在这个产业链当中都能够参与进来,都能够得到很好的发展。同时平台化、标准化之后,经过Tier 1集成能够很快的达到量产阶段,就是促成智能驾驶产业分工精细化。
我们非常注重生态,华为MDC生态是华为公司四大生态之一,这里分为商业伙伴支持计划、产业伙伴发展计划、高校教研扶持计划。目前我们通过培训,联合设计和共同建立样板点。当前,我们已在国内和海外建立了10几个样板点。高校领域我们支持了WIDC、i-VISTA、FSAC等多项智能驾驶挑战赛。目前为止我们已经给30多家主机厂,40多家伙伴,1000多人进行线上线下培训,我们也希望他们能够和我们联合设计,联合推出,联合在市场上支持主机厂项目。
聚众智成合力。MDC作为开放的计算平台,伙伴的成功,才有MDC的成功;客户的成功,才是MDC的成功。目前为止,有70多家主机厂、算法伙伴和执行器厂家、传感器厂家,共同联合,共建共享繁荣产业生态。
另外我们也获得了第三方的认可,如在2021年佐思汽研自动驾驶域控制器象限图中,华为MDC 610和810处于领先者的象限位置。
最后总结一下,以这页材料作为今天分享的结束语。华为提供系列化的、已经量产的、最大算力、最全系列的车规级计算平台,提供从MDC 300F到210、610、810的系列化量产产品。我们只做智能驾驶计算平台,希望通过智能驾驶平台化、产业分工精细化,联合产业界里的应用软件伙伴、传感器和执行器伙伴,携手一起把智能驾驶推向新的量产阶段。
谢谢大家!