研讨会|NXP产品路线图

恩智浦公司田云峰经理跟大家分享汽车电子相关内容


一、分享内容:

借今天这个机会来向大家介绍我们公司的未来产品路线规划,大家可以看出我们的产品从传统的8位、16位的powerPC内核架构直接过渡到ARM的这个架构,其他很多半导体公司现在还在维持自己原来的内核,还在维持自己的架构,我们作为汽车电子的领军企业认为未来一定是ARM的天下,对以下的产品也是做了很大的改进。

我们这个部门主要有四个产品线,分别对应四种应用,一种应用是ADAS,里面包括3个部分:一个是,计算机视觉,一个是汽车器件雷达,另一个是视觉信号和雷达信号做融合去做路径规划或者无人驾驶。另一个产品是传统车身类应用,如车身控制、灯光控制、空调控制等。还有一类应用是网关类应用,主要强调需要很多通讯接口,现代智能车用到通信的地方比较少,未来产品里会包括20路K总线,4个签到的以太网,还有LIN总线等,通用接口特别多,适用未来汽车发展。最后一个产品针对汽车动力总程、底盘控制和新能源的VDS。

产品路线图。最早的是2015甚至是10年的产品,有的学校还在用我们的S12/XS产品,这是在07/08年推出来的,K60是在09年左右推出来的,从15年以后,我们陆续推出新产品,但在智能车大赛里用的还比较少。


给大家介绍一下能用到智能车大赛里的型号,KEA系列,比较简单,M0架构,适合做简单的控制,比如说用到电磁组或者节能组,在高端一点,达到K60或K66系列的性能,S32K144系列,再高端,powerPC系列,大家现在用的芯片都是单核的,我们现在很多芯片包括未来走向都是多核的,包括多核异构,也是很多行业的趋势,17年及以后推出的产品都是多核异构结构。

原来用的8位、16位和32位,通过新产品的推出可以全面过渡到32位的,未来32位产品会从大概1美金到30美金,引脚从16个到500多个、600多个,Flash从32K到32M、64M,主频从40M到1G,计算能力现在的几十或者几百个DMIPs扩展到几万个DMIPs。有做特殊设计, M到R到A系列,不同架构,不同指令集,开发环境使用时不会有太大差别。数据加密、功能安全、debug工作模式,共性模式会采用相同模块,从低端到高端应用,软件可以复用,减少40%工作量。

针对不同应用,采用统一计算平台,计算平台包括CPU、SPI、kindle线等,针对不同应用,定制不同电路,通用平台和定制电路封装在同一芯片,适用不同应用要求。最高端采用16纳米工艺,性能体现在计算能力上,DMIPs做到1万2左右,目前这一代最高只能做到2000,K60在1000以下;功耗降有很大下降,RAM、寄存器错误概率也大大降低。


SP和D2,采用四个ARM-R52的内核,实际是8个,为了做到功能安全,每两个锁步,四对锁步内核,每个内核可以跑到800M,DMIPs可以达到6000,为了支持远程程序升级提供了大的flash,16M、32M、64M,未来产品和今天产品的差别,现在产品在一个晶元上面,未来产品在一个黑色塑料封装里封装了三个模块,计算单元,5V模拟电路和flash,flash客户可以灵活选择。


未来汽车可以通过一个T-box,就是一个4G/5G的模块,可以对汽车里所有模块进行远程升级。包括吉利、上汽、上海通用,到2020年,都会有这样的车型上市,通过5G模块对车里所有的模块进行在线升级。

ADAS雷达应用,现在做到200米,中距离,未来做到250米以上,分辨率和精度更高,现在一般雷达只能识别车辆,未来推出高性能可以识别行人和自行车,现在是通过摄像头识别。


针对雷达的芯片,用的powerPC的内核,两个Z7,每个跑240M,还有一个锁步核,跑120M。汽车里面很多跟安全有关的ECO,如电动助力转向,刹车等,假如说CPU跑得程序有误,目前的产品里面是不知道的,错误了就错误了,锁步核两个CPU运行同一个程序,两个核同一个程序,同时输出,输出不一致时就报错,增强CPU检错能力。

针对计算机视觉的,智能车竞赛有摄像组,用的摄像头有的带图像处理,图像进来以后,把平衡曝光等参数已经调好,可以通过寄存器去修改配置,目前这个工作有的在摄像头里,有的在芯片里,我们推出的芯片,有一个ISP,把参数调好专门做图像处理,进来的图像就是要的图像,不用再做处理。图像进来以后,我们有两个硬件加速器,每个有64个计算单元,例如,图像进来以后分为128份,每份在一个计算单元运行,每个计算单元检测图像数据,并行处理,速度很快。两个IPEX,128个计算单元,把图像特征提取好以后送到4个ARM的A53里,再来判断行人、车辆等。

明年的参赛对象是否可以扩展到研究生,如果可以,这样一个平台,学图像处理的、计算机视觉的和神经网络的,可以在这个平台上跑一些更高端算法。把智能车的技术水平提高了。这个产品的话功耗只有10瓦,完全可以应用于智能车。现实意义,碰撞标准,40公里的车速发现障碍可以停车。


GPS产品,用S12单片机下一代过渡到S32K,560XP下一代过渡到ARM的S32K,给用户提供SDK,SDK把所有芯片底层模块,把这个库都封装好,开发界面里用图形化界面配置外设,用户只需关心应用层。SDK里还包括putorder,可以远程通过kindle线做升级,里面包含一个free-autos,可以直接跑一个操作系统,这个SDK是免费的。

S32K系列,8K-2Mflash,主频40M-112M,入门门槛低,第一次开发环境免费,提供的很多软件库都是免费的,支持CPU-LINK自动代码生成,S32K后面会完全替代S12的系列,S12系列国内出货1000万片,S32K出货量2000万片左右,学生在学校熟悉芯片以后,在工作中可以马上上手。

明年如果有把车模做大的规划,也可以用我们的VDS产品,目前以powerPC为主,下一代有ARM-R52和M7的,目前可以做到最高300M主频,双核,ETPO,如果针对智能车的升级,可以用5744P,它一个锁步核,200M主频,2.5Mflash,5744P跟32K一样,提供了CP-LINK里所有底层驱动,包括free-autos,汽车级的数学集成控制库。


下一代新产品,flash扩大,主频提高,针对芯片开发了很多应用,包括free-autos、Linux,所有底层驱动软件,基本免费。


二、提问与回答

1) 5G升级模块安全性如何?

下载过程中进行加密,对芯片和云端数据加密,对flash进行设计,可以存储多套版本程序,下载时多核工作,一个核运行现在的程序,一个核下载新程序,等检测到停车以后,再进行程序更新。新版本下载失败或没存储成功再跳回原来的版本。


2) 现在说的是指电磁辐射雷达还是激光雷达?

毫米波雷达。

3) 识别距离,用于智能车识别障碍物时的分辨率?

参数表发到群里。汽车应用更侧重于中距离以上,近距离有其他传感器,24G传感器或者超声波传感器。

4) 人和车的区分靠特征还是?

合成孔径技术。提高分辨率但不会增加成本。

5) 锁步核比单核出错率

功能安全方面,运行前对单核逻辑自检,整个覆盖率只能做到60%,双核锁步可以达到99%。

6) IPEX和GPU的差别?

IPEX计算单元的架构和GPU不一样,IPEX也是并行计算。我们开发了底层驱动,函数接口和openCV一样,openCV做的应用层可以直接应用。

7) 分类器已经实现吗?

IPEX可以运行视觉神经网络、深度学习算法,包括分类器。这个芯片做好以后,智能车比赛就不用在场馆内,可以到户外进行,在任何道路都能实现全天候无人驾驶。

8) 成本?

做成产品卖到汽车里面,可以做到1000块。竞赛的话,针对参赛对象可能会高一些,因为需要模式识别、LINUX基础、图像处理,有可能针对研究生或者某些专业,范围缩小了。这个产品的话功耗只有10瓦,完全可以应用于智能车。

9) CP-LINK自动代码生成,需要第三方TOOLS转变吗?


如果学校有MATLAB或者CP-LINK的license的话,下载TOOLBOX,导入CP-LINK,创建控制策略,可以把底层模块加跟控制模型放到一起。在CP-LINK里,可以无缝完整生成整个程序完整代码,这个T-BOX里还集成了电接和数学运算的库,我们提供的库是产品级的,效率很高,可以免费试用,还提供了调试软件free-master,都在CP-LINK里,也是免费的。S32K非常适合于学生或者爱好者入门学习,官方开发板只要49美金。

10) 必须得用你们的开发板吗?开发板国内可以买到吗?

不同,可以去网上买J-LINK,还支持IAR和KILL的编译环境。开发板官网可以买到,有代理商。

3. 讨论:

申功璋教授:可以用于创意赛。

曲仕茹教授:其实我们一直局限在场馆里,我们有一些可以在室外跑的,用大型车模,动力强的。