自动驾驶域控制器芯片如何选择？

在智能驾驶域控中，想要找到一颗完美的芯片并不容易。凌华科技是一家边缘计算解决方案提供商，同时也是NVIDIA、Intel等厂商的合作伙伴。在智能驾驶逐渐普及的当下，凌华科技旨在让高性能芯片以更为安全可靠的方式“上车”。

域控制器CPU芯片的选择：X86 vs ARM

我们所熟知的电脑和IT行业都离不开X86芯片架构，然而X86却很少被用于车端，其中很重要的一个原因就是可靠性和安全性的掣肘——笔记本电脑可以死机、蓝屏，但是在车上不行。X86的中断处理机制、与其相配套的操作系统实时性，以及高功耗的特性都影响了它在车上的使用。然而，凌华科技经过慎重考量仍选择了X86作为CPU架构，便是因为看到了它在域控方面的更多优势。

首先，X86在软件方面具有良好的生态兼容性。软件公司在服务器上训练的一些软件完全不需要做任何移植就能直接搭载在X86架构上运行。另外，X86在硬件的拓展性方面也表现出色，因为X86具有非常多的PCIE，所以几乎可以扩展我们所需要的任何功能。

当然，X86架构最大的优势还是在于性能。芯片的性能包括整体性能和单核的性能，在域控制器中，除了看总性能之外，单核的性能也非常重要。最新的多核ARM芯片的总体性能虽然也能做的十分强大，但是单核性能却只有Intel至强系列芯片的约1/3，即便是我们所熟知的I7、I9，也达到了ARM单核性能的2倍。因此，X86在性能尤其是单核性能上的表现在域控制器方面便成了一大优势。

图片来源：凌华科技

近年来，X86的安全性也在不断向前演进，如今X86的内部已经有了非常多安全处理机制。

X86内部有很多硬件机制可以保证错误可以纠正。比如对于一些可纠正的错误，可以通过漏桶算法及设置一些可纠正错误阈值直接实现纠错；对于不可纠正错误则可以通过软件恢复、定位上报等方式进行相应的错误处理。 

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在目前的X86错误处理器情况下，并非一出错就会导致死机，各种丰富的错误校验、处理方式能让系统和设备正常运行。即便X86系统出现不可恢复错误，配合硬件平台的冗余功能，也能保证安全。因此，将X86架构应用于域控，无疑能够保证平台的安全。

GPU芯片的选择：dGPU vs iGPU

除了CPU，在GPU上也面临着各种各样的芯片选择。

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常用的 GeForce芯片价格较低，但由于功耗大，不太适用于域控的产品；特斯拉芯片通常用于数据中心，Quadro主要用于仿真或运算的高性能计算。Quadro Embedded芯片则是以单个芯片的形式出售，而非以卡的形式销售。目前只有少数几家公司能拿到这种芯片，而因为跟NVIDIA有合作，凌华科技便是其中之一。

取得这种芯片后，便能将GPU跟CPU做成一个板贴主板，这样就能够满足车辆的震动等可靠性要求。NVIDIA的Pegasus产品就是基于Quadro Embedded芯片。

随着算法的高速发展，域控对算力的要求也每天都在变化。如果将GPU做成板结，当算力不够时，则难以进行迭代更新。因此凌华将芯片做成有共同接口的嵌入式MXM GPU卡。在防震、防潮的同时，也保证了板结能够灵活更换。

ADLINK MXM GPU卡涵盖了高低不一的各种性能。在产品初期，可以用高算力快速完成产品原型功能。当未来算法完成优化，需要替换性能较低的GPU来降低成本，就能直接更换GPU芯片，这为域控带来了非常大的灵活性。

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同标准的PEG卡相比，GPU MXM卡的尺寸只有前者的1/6，重量只有约1/10。在同等性能的情况下，功耗只有它的2/3甚至1/2，同时温度范围变得更大，更加适用于车载场景，也更适用于域控制器。

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比起SoC芯片，前文所述的Quadro Embedded虽然配置更加灵活、软件通用性更强，但也并非毫无弱项，比如使用时需要搭配额外的CPU才能运行。而一颗SoC就集CPU、GPU、ISP以及其他IO，能够满足全部的功能需求，且功耗也更低。

那么，两种各有千秋的芯片应该如何抉择？其实，这并不是一个排他性的选择，完全可以将两种芯片结合起来一起使用，实现两者优势的最大化。

域控制器SoC芯片的选择：NVIDIA Orin vs 地平线J5

目前，除了NVIDIA，地平线作为国内企业也对SoC芯片有所布局。

在域控领域，功耗是一个十分重要的指标。和NVIDIA Orin相比，虽然地平线J5的整体数字性能略显不足，不过功能非常类似，更重要的是其功耗只有30W，仅仅为Orin的一半，因此两者都可以用于L2+/L3+级别的自动驾驶，可以根据不同的场景需求进行选择。

高性能芯片上车进行时

从前文所介绍的所有芯片中，可以看出凌华科技并非一家完整芯片的制造商，而是根据成本、性能和可靠性形成解决方案。

凌华科技致力于智能化、城市测量、医疗、交通、电信以及军工航天等多个领域，并于三年前进军自动驾驶和域控的产品设计。凌华科技多年来深耕于嵌入式组件，在该领域有着丰富经验。

图片来源：凌华科技

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凌华科技在域控方面和其他公司的差异主要体现于整体方案的可靠性及性能。凌华科技同英特尔、英伟达、高通等厂商均有合作，在芯片资源方面优势显著；此外，凌华在国内也与华为有着紧密合作。

在L2+/L3+级别的自动驾驶越来越广泛地应用于智能汽车的当下，各家都在寻找理想的SoC芯片，然而现阶段能够满足低工况、高性能的SoC芯片尚未出现。凌华科技则根据客户对域控的需求，通过配合其他芯片等方式形成安全性和高性能兼具的解决方案，让域控芯片离“理想”越来越近。

以上内容来自凌华科技（中国）有限公司技术总监潘登在2022年6月29日由盖世汽车主办的2022第二届智能汽车域控制器创新-云论坛发表的《自动驾驶域控制器芯片的选择》主题演讲。