自成立以來(lái)，映馳科技以“連接芯片與自動(dòng)駕駛技術(shù)落地的橋梁”為使命，致力于智能汽車(chē)高性能計(jì)算軟件平臺(tái)的研發(fā)，并通過(guò)軟件和硬件平臺(tái)共同打造計(jì)算平臺(tái)的能力。今年，映馳科技也成為地平線征程?5的IDH合作伙伴，進(jìn)一步完善生態(tài)。

2022年11月14日，由蓋世汽車(chē)主辦，上海虹橋國(guó)際中央商務(wù)區(qū)管委會(huì)、上海閔行區(qū)人民政府指導(dǎo)，上海南虹橋投資開(kāi)發(fā)（集團(tuán)）有限公司協(xié)辦的2022第二屆智能汽車(chē)域控制器創(chuàng)新峰會(huì)上，映馳科技研發(fā)VP&聯(lián)合創(chuàng)始人吳俊杰介紹，圍繞基于征程?5芯片打造的計(jì)算平臺(tái)，映馳科技提供豐富的接口，可支持L2、L2+、L3的各種應(yīng)用。除了提供開(kāi)放的硬件環(huán)境，還將匹配好底軟，從而使用戶(hù)能夠直接在這一平臺(tái)上跑通基于Linux或AI應(yīng)用的開(kāi)發(fā)。

吳俊杰 | 映馳科技研發(fā)VP & 聯(lián)合創(chuàng)始人

今天主要由我吳俊杰，映馳科技的聯(lián)合創(chuàng)始人，同時(shí)也負(fù)責(zé)映馳科技的產(chǎn)品功能交付，來(lái)為大家分享一下《基于地平線征程?5高性能計(jì)算平臺(tái)解決方案》。

首先向大家介紹一下映馳科技的概況，同時(shí)也跟大家分享一下汽車(chē)智能化驅(qū)動(dòng)的電子電氣架構(gòu)時(shí)代的變革，從分布式E/E架構(gòu)到目前的EEA架構(gòu)演變，即將過(guò)渡到高性能計(jì)算的時(shí)代，我們具體碰到哪些工程上的問(wèn)題，基于這些問(wèn)題，第三部分也分享一下映馳科技基于高性能計(jì)算平臺(tái)XCG的解決方案。

映馳科技的概況

映馳科技是一家年輕的科技公司，2018年在上海自貿(mào)區(qū)臨港注冊(cè)成立。我們?nèi)粍?chuàng)始人擁有多年的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，希望做出一些貢獻(xiàn)，決定在我們熟悉的智能駕駛以及軟件這兩個(gè)維度里尋找一個(gè)創(chuàng)業(yè)方向。基于我們此前同歐洲車(chē)廠、Tier1合作的經(jīng)驗(yàn)和經(jīng)歷，我們發(fā)現(xiàn)車(chē)載智能計(jì)算平臺(tái)是國(guó)內(nèi)汽車(chē)行業(yè)的缺口，因此，2018年，我們集中團(tuán)隊(duì)的所有資源優(yōu)勢(shì)，在計(jì)算軟件平臺(tái)上開(kāi)啟了創(chuàng)業(yè)之路。

2019年，EMOS解決方案誕生了，很快，我們有幸拿到了上汽乘用車(chē)的量產(chǎn)訂單，EMOS從研究室走向量產(chǎn)車(chē)型，并通過(guò)了量產(chǎn)的驗(yàn)證錘煉。同年，映馳科技得到北汽產(chǎn)投以及聯(lián)想之星的天使輪融資，從而將我們的團(tuán)隊(duì)從幾十人發(fā)展到100人，如今已是近200人的團(tuán)隊(duì)。

企業(yè)發(fā)展過(guò)程中，我們始終明確：需要軟件平臺(tái)和硬件一起才能發(fā)揮整個(gè)計(jì)算平臺(tái)的最大能力。我們以“連接芯片與自動(dòng)駕駛技術(shù)落地的橋梁”為使命，2020年~2021年，我們和恩智浦、地平線合作，成為恩智浦的全球金牌合作伙伴，同時(shí)也和地平線簽訂了戰(zhàn)略合作。在A輪融資支持下，我們的客戶(hù)群體不斷拓展：上汽、福特、長(zhǎng)城、理想汽車(chē)……都留下了映馳科技的產(chǎn)品和技術(shù)印記。

2022年上半年，我們結(jié)束了B1輪融資，大陸集團(tuán)及商湯也成為了我們的投資人，我們和Tier1、零部件廠商的合作以及布局都在不斷加深。在芯片方面，除了恩智浦，我們今年也成為了地平線征程5的IDH合作伙伴。

映馳科技在發(fā)展過(guò)程中，始終嚴(yán)格要求交付質(zhì)量。作為一家年輕的科技公司，我們?cè)隗w系化建設(shè)方面一點(diǎn)不落人后，拿到了ISO9001認(rèn)證，在汽車(chē)行業(yè)軟件質(zhì)量體系方面獲得了A-SPICE認(rèn)證。

映馳科技所提供的產(chǎn)品及解決方案

首先，映馳科技是一家產(chǎn)品服務(wù)公司，圍繞核心產(chǎn)品提供軟件平臺(tái)。從狹義上來(lái)說(shuō)，EMOS軟件平臺(tái)是一個(gè)中間件；但是從廣義上來(lái)說(shuō)，它是隔離域控的應(yīng)用層軟件以及底層軟件之間的組件，它允許應(yīng)用層的開(kāi)發(fā)者和底軟以及硬件的開(kāi)發(fā)者并行開(kāi)發(fā)，互相不產(chǎn)生沖突，達(dá)到無(wú)縫集成，縮短開(kāi)發(fā)周期。

同時(shí)，映馳科技擁有智能駕駛應(yīng)用產(chǎn)品，尤其是低速自動(dòng)駕駛，正在為車(chē)廠提供量產(chǎn)方案。從APA融合泊車(chē)到記憶泊車(chē)AVP，在低速自動(dòng)駕駛上，映馳科技投入了全棧式研發(fā)：覆蓋視覺(jué)識(shí)別、超聲波傳感器融合、規(guī)劃、決策和控制等全領(lǐng)域全棧式解決方案，已經(jīng)在各個(gè)車(chē)廠的量產(chǎn)車(chē)平臺(tái)得到驗(yàn)證。

除此之外，我們圍繞核心芯片平臺(tái)為客戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)的工程服務(wù)。第一，我們提供圍繞核心芯片的解決方案；第二，映馳科技在研發(fā)中間件和應(yīng)用軟件的過(guò)程中，也有成熟的自研工具鏈產(chǎn)品可以提供給客戶(hù)使用。

汽車(chē)智能化驅(qū)動(dòng)的電子電氣架構(gòu)時(shí)代的變革

我從2012年就開(kāi)始從事ADAS相關(guān)工作，經(jīng)歷了域控的時(shí)代。最近幾年，大家說(shuō)得最多的就是多域合一，在算力不斷集中的過(guò)程中，電子電氣架構(gòu)的硬件和軟件平臺(tái)復(fù)雜程度呈指數(shù)上升：同樣實(shí)現(xiàn)智能駕駛功能，一旦幾個(gè)智能化功能域進(jìn)行多域融合，其復(fù)雜程度、解耦程度、特別是不確定性都會(huì)大大增加。

目前行業(yè)的熱門(mén)趨勢(shì)是算力預(yù)留和硬件預(yù)埋，之后再進(jìn)行軟件更新。這也帶來(lái)一個(gè)弊?。河辛怂懔︻A(yù)留，尤其是有了OTA之后，大家覺(jué)得很多問(wèn)題都可以后期解決，在設(shè)計(jì)之初對(duì)于架構(gòu)性和系統(tǒng)性上的問(wèn)題考慮不足，為整個(gè)系統(tǒng)埋下隱患。

分享一個(gè)最近的案例：基于L2+的系統(tǒng)，毫米波雷達(dá)通過(guò)總線連接到MCU，視覺(jué)的數(shù)據(jù)則由SOC處理，問(wèn)題在于兩部分的數(shù)據(jù)融合是放在SOC還是放在MCU？

放在SOC當(dāng)然有其好處，但是就需要毫米波雷達(dá)從MCU通過(guò)片間通訊傳到SOC，計(jì)算完之后再通過(guò)SOC傳回MCU，這之間不僅會(huì)產(chǎn)生額外成本，也會(huì)增加十幾秒的通訊延遲。并且，由于該通訊延遲是在做融合算法部署的時(shí)候就存在的，后期通過(guò)再多的軟件都很難在通訊延遲的量級(jí)上進(jìn)行優(yōu)化。

這個(gè)例子希望讓大家感受到：在前提架構(gòu)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，盡管算力預(yù)留/OTA的后備解決方案，我們還是需要做深入的正向研發(fā)工作。

行業(yè)的第二個(gè)發(fā)展趨勢(shì)就是迭代快。汽車(chē)行業(yè)每年都面臨著新車(chē)型和新功能的推出，這時(shí)，壓力就傳遞到了研發(fā)團(tuán)隊(duì)。根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，過(guò)去跟客戶(hù)是五年一個(gè)車(chē)型、三年一個(gè)車(chē)型、一年半一個(gè)車(chē)型改款，到現(xiàn)在是半年~一年出一個(gè)完整車(chē)型，甚至9~10個(gè)月就要改款。時(shí)間周期的縮短是市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的，但是研發(fā)工作的要求一點(diǎn)沒(méi)有減少。面對(duì)這樣的客觀情況，我們必須要有相應(yīng)的解決方案。

第三，是人的挑戰(zhàn)。人夠不夠？人是不是團(tuán)隊(duì)需要？團(tuán)隊(duì)是否有交付能力？分享一個(gè)我們最近在崗位定位上發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題：舉個(gè)例子，目前的交付產(chǎn)品包含算法+軟件兩層面，，我們既希望算法工程師提供優(yōu)秀的算法，又希望算法工程師把算法變成軟件，供給其他團(tuán)隊(duì)調(diào)用，把負(fù)荷能力積壓在了一個(gè)人身上。

最后，因?yàn)楦咝阅苡?jì)算的復(fù)雜性，行業(yè)提到了軟硬解耦、軟軟解耦，以及新的供應(yīng)鏈形態(tài)。事實(shí)上，中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展了30年，已經(jīng)形成了固有的一套體系，智能化對(duì)新的供應(yīng)商提出的需求是遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于新興產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)速度的，這個(gè)時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)很多項(xiàng)目交付失敗的問(wèn)題。

具有中國(guó)特色的零部件供應(yīng)商是什么樣的？行業(yè)一直在談國(guó)產(chǎn)自主，底層邏輯就是：全球有一套解決方案，我們要脫離對(duì)外國(guó)的依賴(lài)，形成一套國(guó)內(nèi)的方案。很多人認(rèn)為先將國(guó)外的東西復(fù)制一套，但是，國(guó)外有國(guó)外的生態(tài)和需求，國(guó)外能成功的一套方案或者供應(yīng)鏈，拿到國(guó)內(nèi)簡(jiǎn)單復(fù)制，真的可以成功嗎？

映馳科技在2018年就捕捉到了中間件這一發(fā)展方向，我們調(diào)研了當(dāng)時(shí)在這一領(lǐng)域成績(jī)非常優(yōu)秀的各家公司，發(fā)現(xiàn)：“學(xué)我者生，抄我者死”。要形成自己的核心競(jìng)爭(zhēng)力，就需要深入挖掘行業(yè)痛點(diǎn)：這個(gè)問(wèn)題在中國(guó)的環(huán)境里是否存在？是否有變種和新特點(diǎn)？如果有，我們的解決方案是不是要做調(diào)整？

高性能計(jì)算群解決方案X-Computing Grouplet（XCG）

基于這些當(dāng)前遇到的挑戰(zhàn)，我們映馳科技協(xié)同地平線征程5推出了高性能計(jì)算群解決方案XCG，接下來(lái)介紹下我們的應(yīng)對(duì)之策。

高性能計(jì)算群首先得算力夠強(qiáng)。映馳科技的XCG Gen1采用國(guó)民級(jí)的地平線征程5芯片作為主芯片，搭配恩智浦S32G 399和TI TDA4作為高性能邏輯計(jì)算單元，系統(tǒng)擁有多達(dá)20個(gè)CPU、4個(gè)DSP、2個(gè)CV引擎及一個(gè)GPU，達(dá)到強(qiáng)大的AI算力。XCG平臺(tái)有三個(gè)插槽，其中兩個(gè)是供SOC使用，另外一個(gè)是供協(xié)處理器使用。協(xié)處理器的插槽，標(biāo)準(zhǔn)搭配是NXP S32G399A，也可以搭配英飛凌TC397 MCU，甚至像我們國(guó)產(chǎn)的解決方案芯馳的E3系列。

XCG Gen1具備開(kāi)放的硬件與軟件配置，能助力量產(chǎn)方案實(shí)現(xiàn)快速開(kāi)發(fā)和定制落地。這一高性能計(jì)算群開(kāi)放硬件配置，在控制器上可以選擇1-2片的征程5芯片，應(yīng)對(duì)不同場(chǎng)景的智能駕駛和智能座艙應(yīng)用；同時(shí)可選擇不同的MPU、MCU，打造定制化的混合計(jì)算群平臺(tái)。

為了方便開(kāi)發(fā)者使用，我們?cè)谶x包中也提供水冷的機(jī)械解決方案，水冷更多是為了定點(diǎn)項(xiàng)目，即車(chē)輛已經(jīng)具備水冷的改裝條件，要去做耐酒精實(shí)驗(yàn)來(lái)部署產(chǎn)品形態(tài)，但是在平時(shí)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中用的更多還是風(fēng)冷的的方案。

介紹一下這套平臺(tái)的系統(tǒng)化框圖，重點(diǎn)是外傳感器接口和整車(chē)上車(chē)載總線接口。先從內(nèi)部開(kāi)始講，內(nèi)部芯片的通訊方式有三大類(lèi)：第一種是低速的SPI+GPIO，屬于數(shù)據(jù)層的連接，傳輸運(yùn)算結(jié)果和診斷信息等；第二種是通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行連接，這里選用了兩顆以太網(wǎng)交換機(jī)進(jìn)行串聯(lián)，內(nèi)部也是通過(guò)千兆以太網(wǎng)進(jìn)行連接，傳輸融合數(shù)據(jù)和中間計(jì)算結(jié)果；第三種是通過(guò)PCIE進(jìn)行連接，有EP、RP通訊模式通過(guò)高帶寬的高速連接傳輸傳感器元數(shù)據(jù)等。以上三種層面的互相連接，都是從數(shù)據(jù)層慢慢過(guò)渡到通訊層和協(xié)議層，其通訊帶寬也是逐步加快，但實(shí)施性還是數(shù)據(jù)層更好，其他兩類(lèi)主要通過(guò)一些協(xié)議來(lái)保證。

這三層通訊結(jié)構(gòu)保證這一產(chǎn)品比功能安全更多一層保障——通訊冗余，不同信息流可部署在不同通訊網(wǎng)線。圍繞這樣一個(gè)計(jì)算平臺(tái)，我們提供豐富的接口，可以支持L2、L2+、L3各種應(yīng)用。由于帶寬和后端處理能力大增，這一高性能計(jì)算群產(chǎn)品可以接入12路攝像頭，且支持全800萬(wàn)像素接入。此外，還有10路以太網(wǎng)接口以及可接入4D雷達(dá)、激光雷達(dá)、超聲波等設(shè)備。

在這個(gè)平臺(tái)上，除了提供這樣一套開(kāi)放硬件環(huán)境之外，我們還提供適配于Linux的底層軟件平臺(tái)。除了高性能計(jì)算硬件+軟件，我們還為它匹配經(jīng)過(guò)地平線算法認(rèn)證的攝像頭，以及外圍的傳感器，這樣就形成一個(gè)完善的產(chǎn)品鏈。在這個(gè)產(chǎn)品鏈上面，還提供基于中間件和應(yīng)用開(kāi)發(fā)的工具鏈。

此外，這套方案采用的是上板+主板插卡式的連接方式。行業(yè)關(guān)注：振動(dòng)過(guò)程中會(huì)不會(huì)產(chǎn)生可靠性風(fēng)險(xiǎn)？大家可以放心，我們最終用戶(hù)是開(kāi)發(fā)者，我們這種連接也通過(guò)了各家主機(jī)廠的試驗(yàn)要求，完全沒(méi)有問(wèn)題。

這種連接方式的好處在于：更有助于開(kāi)發(fā)者去評(píng)估不同平臺(tái)之間的差異，同時(shí)，由于已經(jīng)有了一套應(yīng)用開(kāi)發(fā)的軟件，就可以直接遷移到新的算力平臺(tái)上并進(jìn)行遷移部署，無(wú)需等到量產(chǎn)A樣設(shè)計(jì)出來(lái)之后再進(jìn)行，可以節(jié)省一大半的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)時(shí)間。

面向客戶(hù)，XCG有四種應(yīng)用類(lèi)型：

1.      標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用，適合沒(méi)有歷史包袱的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，建議雙J5+S32G3的組合模式，AI算力最大化；利用S32G3，4個(gè)M7內(nèi)核和8個(gè)A55內(nèi)核，提供充足的CPU算力，這樣的組合可能是算力最大化的一種部署。

2.      適合有過(guò)2~3年的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)、希望保留以往軟件資產(chǎn)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。建議在第二個(gè)SOC上部署TDA4，以完成低速的快速移植，這是一個(gè)基于老架構(gòu)，成本最低的解決方案。

3.      全國(guó)產(chǎn)方案：雙J5+芯馳的MCU，目前也有客戶(hù)是采用單J5+芯馳X9+芯馳MCU的全國(guó)產(chǎn)方案，可以根據(jù)不同的用戶(hù)場(chǎng)景再做調(diào)整。

4.      從3J3的平臺(tái)升級(jí)變成單J5的方案，算力更強(qiáng)，系統(tǒng)更簡(jiǎn)潔。

以上所有的硬件組成的方案，映馳科技都可以提供一套完整的軟件平臺(tái)配套服務(wù)。映馳科技的EMOS平臺(tái)對(duì)上有成熟的編程接口，符合Autosar的規(guī)范，可以直接使用；對(duì)下提供調(diào)度與通訊核心模塊，滿足功能安全ASIL D標(biāo)準(zhǔn)。

軟件平臺(tái)上的許多開(kāi)發(fā)工作都可以在EMOS Studio上快速完成。第一，軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)可以在Studio里實(shí)現(xiàn)，也可以用其他軟件導(dǎo)入進(jìn)來(lái)，形成一個(gè)軟件框圖，一鍵生成代碼，所有接口用C或者C++進(jìn)行編譯，代碼生成過(guò)程是完全自動(dòng)化的?？蛻?hù)可以將生成后的代碼置入，簡(jiǎn)化中間件的編程活動(dòng)。每個(gè)進(jìn)程/任務(wù)都可以配置優(yōu)先級(jí)及其觸發(fā)方式，可以是時(shí)間觸發(fā)、數(shù)據(jù)觸發(fā)或應(yīng)用觸發(fā)，還可以配置這些事件被打斷之后的處理方式，比如終止或者等待。

其次，我們還有一個(gè)Real-Time Log，大家可以在這個(gè)監(jiān)視器上面看到各個(gè)線程之間的沖突狀況、利用率，以及離線分析（采集到的數(shù)據(jù)可以離線分析其有沒(méi)有問(wèn)題）。

除此之外，我們有完全自研的Gcase工具鏈，以解決智能駕駛應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)需求。GCase具備16路的CAN-FD通道，4路的千兆以太網(wǎng)以及DOIP等等。GCase和車(chē)輛總線以及域控的開(kāi)發(fā)總線相連，可以把所有中間過(guò)程以及總線數(shù)據(jù)都記錄下來(lái)。駕駛員在測(cè)試過(guò)程中碰到異常情況，只要按動(dòng)一個(gè)按鈕就可以將前后一分鐘的數(shù)據(jù)自動(dòng)通過(guò)4G網(wǎng)卡傳送到開(kāi)發(fā)工程師那里，并迅速進(jìn)行問(wèn)題分析。分析完之后，新的軟件就可以通過(guò)4G網(wǎng)卡直接部署上車(chē)，駕駛員也可以繼續(xù)新的軟件回歸測(cè)試。

剛才和大家介紹的這幾個(gè)維度，都是映馳科技在解決高性能計(jì)算時(shí)代難點(diǎn)與痛點(diǎn)方面作出的努力。基于我們所提供的軟硬件和工具鏈全套方案，結(jié)合客戶(hù)給我們的反饋，可以為整個(gè)項(xiàng)目節(jié)省下6-9個(gè)月不等的時(shí)間。以上就是映馳科技對(duì)于這個(gè)行業(yè)的思考，希望我們的產(chǎn)品和服務(wù)，能夠?yàn)榇蠹姨峁﹥r(jià)值！

（以上內(nèi)容來(lái)自映馳科技研發(fā)VP & 聯(lián)合創(chuàng)始人吳俊杰于2022年11月14日由蓋世汽車(chē)主辦，上海虹橋國(guó)際中央商務(wù)區(qū)管委會(huì)、上海閔行區(qū)人民政府指導(dǎo)，上海南虹橋投資開(kāi)發(fā)（集團(tuán)）有限公司協(xié)辦的2022第二屆智能汽車(chē)域控制器創(chuàng)新峰會(huì)發(fā)表的《基于地平線征程?5高性能計(jì)算平臺(tái)解決方案》主題演講。）

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