01 行泊一體方案演進(jìn)

隨著以獨(dú)立式域控為標(biāo)志的新一代汽車(chē)電子電氣架構(gòu)的興起，行泊一體方案作為智駕域控的整體解決方案，不僅能夠?qū)⑿熊?chē)和泊車(chē)智駕功能集中到一個(gè)獨(dú)立式域控上面，而且以其靈活精簡(jiǎn)的電子架構(gòu)、更好的用戶(hù)體驗(yàn)和更低的整體成本優(yōu)勢(shì)，能夠滿(mǎn)足車(chē)企在不同平臺(tái)上多種車(chē)型的復(fù)雜化需求，越來(lái)越得到市場(chǎng)的認(rèn)可和消費(fèi)者的青睞。

作為獨(dú)立行泊一體域控的核心器件-智駕芯片的選擇越來(lái)越重要。從2020年開(kāi)始，很多智駕系統(tǒng)供應(yīng)商開(kāi)始行泊一體的開(kāi)發(fā)，2022年逐步進(jìn)入到量產(chǎn)階段。但是早期落地的方案并沒(méi)有做到真正的行泊一體，行車(chē)算法與泊車(chē)算法運(yùn)行在2顆芯片上，同時(shí)還需要一顆獨(dú)立的MCU芯片完成規(guī)控算法和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能安全等級(jí)要求。但隨后，迫于成本壓力，智能駕駛方案開(kāi)始向智駕SoC演進(jìn)，出現(xiàn)了單顆域控芯片+MCU的行泊一體方案。但該方案由于芯片的攝像頭接入能力和算力的限制，行車(chē)和泊車(chē)的算法只能夠分時(shí)復(fù)用，整體功能和用戶(hù)體驗(yàn)均受到了很大的影響。

經(jīng)過(guò)對(duì)市場(chǎng)充分的調(diào)研與理解，為旌御行VS919系列芯片從設(shè)計(jì)之初，就瞄準(zhǔn)了單芯片行泊一體的智駕場(chǎng)景并進(jìn)行了正向開(kāi)發(fā)。芯片設(shè)計(jì)講究均衡性，不能存在明顯短板，不僅要考慮CPU算力、NPU算力、DDR速率、攝像頭接入能力和ISP處理等能力，同時(shí)還要考慮泊車(chē)360°環(huán)視功能所需的GPU，高效支持傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法的DSP，芯片在全功能下的功耗，以及支持量產(chǎn)開(kāi)發(fā)的工具鏈和開(kāi)發(fā)環(huán)境。對(duì)于復(fù)雜程度最高的智駕芯片來(lái)說(shuō)，上述每一個(gè)點(diǎn)存在缺陷都可能成為芯片實(shí)際運(yùn)行中的“阿喀琉斯之踵”。

為旌科技于2023年12月21日正式發(fā)布為旌御行VS919系列芯片，在設(shè)計(jì)的均衡性上交出了滿(mǎn)意的答卷，以高計(jì)算效率、高集成度、高安全性、低功耗和低延時(shí)為T(mén)ier1供應(yīng)商和主機(jī)廠提供了國(guó)產(chǎn)自主駕駛芯片的“最優(yōu)解”。

02 超低功耗 行泊算法全時(shí)復(fù)用

目前行泊一體方案當(dāng)中受限于某些智駕芯片算力和攝像頭的接入能力，行車(chē)和泊車(chē)的算法很多場(chǎng)景下是分時(shí)復(fù)用的。例如泊車(chē)場(chǎng)景下，當(dāng)正在運(yùn)行泊車(chē)算法時(shí)，前視的感知識(shí)別算法無(wú)法使用，進(jìn)而導(dǎo)致自動(dòng)緊急制動(dòng)等功能被屏蔽，這勢(shì)必會(huì)帶來(lái)潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)。

而為旌御行VS919，將芯片的計(jì)算能力完全開(kāi)放，憑借高計(jì)算效率與強(qiáng)大的傳感器接入能力，支持行車(chē)、泊車(chē)算法同時(shí)運(yùn)行，全時(shí)復(fù)用，實(shí)現(xiàn)真正的單芯片行泊一體方案。例如:

·在行車(chē)場(chǎng)景中，可以通過(guò)環(huán)視攝像頭的感知能力和BEV視角下的目標(biāo)物識(shí)別，檢測(cè)后方來(lái)車(chē)以提升夾塞以及自主變換車(chē)道等場(chǎng)景下的行車(chē)安全和用戶(hù)體驗(yàn)。

·在泊車(chē)場(chǎng)景下，可以通過(guò)前視以及環(huán)視攝像頭的聯(lián)合感知能力，實(shí)現(xiàn)記憶式泊車(chē)功能場(chǎng)景下的視覺(jué)定位和建圖。

而在當(dāng)前分時(shí)復(fù)用的系統(tǒng)上則很難實(shí)現(xiàn)上述功能，進(jìn)而無(wú)法提升用戶(hù)體驗(yàn)。

另一方面，單芯片行泊一體方案，功耗控制勢(shì)必會(huì)成為一大挑戰(zhàn)。國(guó)內(nèi)新能源銷(xiāo)量接近1千萬(wàn)輛，市占率超過(guò)三成。對(duì)于新能源汽車(chē)而言，域控的功耗成為一個(gè)非常重要的指標(biāo)。對(duì)于業(yè)界普遍采用的大算力雙芯片方案而言，整體域控功耗在200W以上，那么運(yùn)行五小時(shí)的耗電量最低為1kWh，這對(duì)于新能源車(chē)的行駛里程以及運(yùn)行成本都會(huì)產(chǎn)生明顯影響。

面對(duì)高功耗帶來(lái)的散熱問(wèn)題，當(dāng)前使用較多的水冷解決方案會(huì)增加整車(chē)的安裝成本，并且在某些極端情況下會(huì)造成漏液。而另一種風(fēng)冷解決方案，在當(dāng)前整車(chē)追求“圖書(shū)館”般靜謐座艙體驗(yàn)的前提下，風(fēng)扇本身就會(huì)造成一定的背景噪音，且風(fēng)扇由于自身的積塵會(huì)造成冷卻效率下降和噪音增加，無(wú)形中提高了智駕系統(tǒng)在車(chē)輛售后維護(hù)的難度。

而為旌御行VS919系列芯片通過(guò)內(nèi)置圖像壓縮模塊、近存設(shè)計(jì)等先進(jìn)架構(gòu)設(shè)計(jì)以及多級(jí)低功耗管理，可實(shí)現(xiàn)芯片滿(mǎn)負(fù)荷工況下的超低功耗。芯片設(shè)計(jì)功耗控制在10W以下，高穩(wěn)定應(yīng)用，無(wú)需風(fēng)冷、水冷等外圍散熱裝置，整體域控可采用自然散熱，簡(jiǎn)約的方案設(shè)計(jì)更符合車(chē)規(guī)級(jí)場(chǎng)景，帶來(lái)整體方案性?xún)r(jià)比的提升。

03 為旌御行旗艦產(chǎn)品VS919

為旌御行系列芯片，內(nèi)置為旌全自研圖像處理器—為旌瑤光ISP以及為旌AI處理器—為旌天權(quán)NPU。通過(guò)優(yōu)秀的圖像處理能力和強(qiáng)大的AI處理能力，賦能L2+智能駕駛方案落地。

優(yōu)秀的圖像處理能力VS919提供4路MIPI-CSI 4Lane RX接口，最高提供16路2M攝像頭接入能力。芯片集成了為旌科技最新一代ISP圖像處理模塊為旌瑤光ISP，可支持16M60fps的圖像處理能力。內(nèi)部支持HDR、多級(jí)降噪及銳化、強(qiáng)光抑制、畸變校正、對(duì)比度增強(qiáng)等圖像增強(qiáng)算法, 在低光照、高動(dòng)態(tài)、惡劣天氣狀況下仍可獲得專(zhuān)業(yè)級(jí)的圖像質(zhì)量，為智能駕駛感知及電子后視鏡應(yīng)用場(chǎng)景保駕護(hù)航。此外，芯片支持H.264/H.265視頻編解碼，編碼性能最高支持4K120fps，解碼性能最高支持4K60fps。在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中，VS919的ISP可以在0.1Lux極暗的環(huán)境下復(fù)現(xiàn)出道路、障礙物等周邊物體及環(huán)境，獲得接近、甚至好于人眼的感知效果，已經(jīng)獲得了生態(tài)合作伙伴及客戶(hù)的一致認(rèn)可。

同一時(shí)間對(duì)比圖拍攝

左側(cè):攝像頭內(nèi)置獨(dú)立ISP芯片

右側(cè):攝像頭原始數(shù)據(jù)經(jīng)為旌瑤光ISP處理

為旌自研的天權(quán)NPU不僅可以有效支持傳統(tǒng)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)CNN算法，且針對(duì)目前業(yè)界最新的BEV+Transformer算法頻繁進(jìn)行矩陣運(yùn)算的特點(diǎn)，在每個(gè)NPU內(nèi)核里設(shè)計(jì)了向量運(yùn)算單元，優(yōu)化相應(yīng)算子提高計(jì)算效率，更好的支持Transformer的應(yīng)用。為進(jìn)一步提升計(jì)算效率，為旌天權(quán)NPU采用先進(jìn)的近存計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)片上存儲(chǔ)的大帶寬、多并行訪(fǎng)問(wèn)，支持不同定點(diǎn)和浮點(diǎn)混合精度的運(yùn)算場(chǎng)景，也支持對(duì)于YUV/RGB/RAW等多種圖像格式的計(jì)算處理，配合為旌自研工具鏈，為提升開(kāi)發(fā)效率打好基礎(chǔ)。目前通過(guò)對(duì)合作伙伴前向感知算法的實(shí)測(cè)性能來(lái)看，所有網(wǎng)絡(luò)均能支持30fps的幀率，部分網(wǎng)絡(luò)甚至可以支持超過(guò)3000fps的幀率，并且還有繼續(xù)優(yōu)化的空間，在計(jì)算效率上遠(yuǎn)優(yōu)于競(jìng)品。

為旌科技一直致力于為客戶(hù)提供，好用、易用、耐用的智能駕駛芯片。未來(lái)，為旌御行VS919系列芯片將憑借硬核科技與生態(tài)合作伙伴一起，共同助力智駕行泊一體方案的快速落地。

為旌御行，Make Voyage Simple！