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NVIDIA:自動駕駛卡車背后的“隱藏BOSS”

2021-05-03
來源:智車科技

  隨著近期圖森未來的上市,自動駕駛卡車的發(fā)展再次迎來關注,。

  1、自動駕駛卡車近期部分進展

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  沃爾沃卡車自動駕駛車輛產(chǎn)品

  瑞典沃爾沃集團在自動駕駛卡車方面多年來 一直在開展工作,,成果包括編隊行駛卡車、自動駕駛垃圾車,、2018年的商業(yè)示范運營石灰礦短倒運輸自動駕駛自卸車,、2019年的無駕駛室自動駕駛概念集卡Vera已在港口試運行等。

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  采用Aurora Driver 的自動駕駛Peterbilt 579 測試卡車

  美國Paccar公司自2021年1月與美國自動駕駛初創(chuàng)企業(yè)Aurora戰(zhàn)略合作,,建立了自動駕駛卡車開發(fā)及市場化合作伙伴關系,。

  瑞典Einride公司一直在開發(fā)可遠程控制的電動卡車Einride pod,包括在封閉區(qū)域運行的AET1和可在較近距離公開道路行駛的AET2,,計劃2021年中將開始交付,;可在交通量較少的道路自動駕駛的AET3、可在主要道路和高速上運行的AET4等計劃在2022-2023年交付,。其中AET4屬于可在廣泛道路上行駛的L4級車型,。

  圖森未來(TuSimple)推進自動駕駛8級重載卡車的開發(fā),并已于近期上市,。圖森之前已宣布將與北美的Navistar公司合作,,計劃在2024年行業(yè)首先在北美市場推出8級自動駕駛卡車。

  智加科技一直在推進其后裝卡車自動駕駛系統(tǒng)PlusDrive的開發(fā),,計劃在2021年與一汽解放合作開發(fā)并量產(chǎn)自動駕駛卡車,。

  美國Locomation公司,主要開發(fā)兩輛卡車編隊行駛技術Autonomous Relay Convoys,,后車自動跟隨,,駕駛員可休息。美國運輸公司W(wǎng)ilson Logistics已宣布將在2022年將Autonomous Relay Convoys導入至1000臺卡車,。

  2,、NVIDIA的自動駕駛卡車朋友圈

  上述自動駕駛卡車相關企業(yè)均有一個隱藏屬性,那就是各公司的自動駕駛開發(fā)均采用了美國半導體企業(yè)英偉達(NVIDIA)的解決方案,。

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  英偉達自動駕駛卡車合作伙伴

  沃爾沃集團2019年與NVIDIA建立伙伴關系,,共同開發(fā)自動駕駛商用車及決策系統(tǒng)。雙方將進行端對端 AI 開發(fā),、模擬和車載計算項目,,這是英偉達參與最深最廣泛的開發(fā)合作項目,。合作之初開發(fā)團隊將依靠Drive AGX Pegasus平臺,該平臺將處理車輛內(nèi)部的計算能力,,而Drive AV軟件棧將負責處理傳感器數(shù)據(jù)和規(guī)劃路徑,。該小組還將利用Nvidia的Drive Constellation模擬平臺進行測試。

  Paccar公司2017年就宣布與NVIDIA合作開發(fā)面向自動駕駛車輛的解決方案,。

  五十鈴的技術開發(fā)也采用了NVIDIA DRIVE AGX平臺,。2018年五十鈴(Isuzu Motors)宣布將與英偉達(Nvidia)合作,一起研發(fā)自動駕駛技術,,尤其幫助自動駕駛系統(tǒng)學習如何根據(jù)乘用車收集的數(shù)據(jù),應用于卡車和其他大型商用車上,。

  Einride公司2020年12月宣布將在下一代POD上搭載最新的NVIDIA DRIVE AGX Orin,,通過最先進的處理器來實現(xiàn)自動駕駛系統(tǒng)的冗余特性。

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  Einride的下一代POD

  圖森(TuSimple)融資包括NVIDIA的出資,,其自動駕駛卡車車隊也采用了NVIDIA DRIVE,。

  智加科技2021年3月宣布其面向大型卡車的下一代自動駕駛系統(tǒng)將采用NVIDIA DRIVE Orin。

  Locomation同樣也采用了NVIDIA DRIVE Orin,。

  3,、NVIDIA自動駕駛相關產(chǎn)品

  1. 英偉達推出的動駕駛汽車芯片包括:

  ·2015年——Drive PX,算力(單精度浮點計算能力)2Tops,,支持L2級自動駕駛

  ·2016年——Drive PX2,,算力8Tops,支持L3級自動駕駛

  ·2017年——Drive Xavier,,算力30Tops,,支持L4級自動駕駛

  ·2019年——DRIVE AGX Orin,算力254Tops,,支持L5級自動駕駛并兼容L2~L4級自動駕駛,,

  ·2021年——DRIVE Atlan,1000 TOPS,,供應給4級和5級自動駕駛汽車--以及下一代高度輔助汽車,。

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  NVIDIA Orin

  在近期的GTC 2021大會上,英偉達公布了其最新的智能汽車和自動駕駛汽車芯片組DRIVE Atlan,,承諾將成為 “車輪上的人工智能數(shù)據(jù)中心”,, DRIVE Atlan的目標是供應給4級和5級自動駕駛汽車--以及下一代高度輔助汽車,預計最快將于2023年開始向汽車制造商和AV開發(fā)者提供樣品,。

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  DRIVE Atlan

  DRIVE Atlan是業(yè)界首款 “1000 TOPS SoC”,,相比之下,NVIDIA DRIVE Orin - 2019年年底公布但至今沒有出貨的芯片方案算力僅254 TOPS,;2020年的Xavier方案僅30 TOPS,。

  Atlan SoC擁有Ampere之后的下一代GPU架構,、新的Arm CPU核心、新一代BlueFieldDPU(數(shù)據(jù)處理單元),、ASIL-D安全島等,。同時,它還支持400Gbs(40萬兆)網(wǎng)絡和安全網(wǎng)關,,可以滿足高速通信需求,。Atlan單顆芯片算力是DRIVE ORIN(算力254TOPS,2019年公布至今還沒有正式搭載于量產(chǎn)車)算力的4倍,,比現(xiàn)在大多數(shù)L4級自動駕駛車輛整車的算力還要強,。

  明年投產(chǎn)的NVIDIA DRIVE Orin并不局限于計算自動駕駛,未來將成為汽車的中央電腦,。Orin SoC可以承擔汽車內(nèi)儀表,、信息娛樂、駕駛員監(jiān)控以及自動駕駛四個域的計算,,四個域之間虛擬化且相互隔離,,還采用支持功能安全和信息安全的架構設計。Atlan與上一代芯片組編寫的軟件堆棧(如Orin或Xavier)兼容,。

  DRIVE Atlan則將于2023年開始出樣,,預計這款SoC將出現(xiàn)在2025年的車型上。

  2. NVIDIA DRIVE 軟件:

  NVIDIA DRIVE? 平臺包括車載計算機 (DRIVE AGX) 和完整的參考架構 (DRIVE Hyperion?),,以及數(shù)據(jù)中心托管的模擬平臺 (DRIVE Constellation?) 和深度神經(jīng)網(wǎng)絡 (DNN) 訓練平臺 (DGX?),。NVIDIA DRIVE? 平臺還包含豐富的軟件開發(fā)者套件 (SDK),專用于加速自主駕駛汽車 (AV) 開發(fā),。

  NVIDIA DRIVE? 軟件堆棧是開源的,,有助于開發(fā)者高效構建和部署各種先進的 AV 應用程序,包括感知,、定位和映射,、計劃和控制、駕駛員監(jiān)控和自然語言處理,。

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  DRIVE OS

  DRIVE OS 是 DRIVE 軟件堆棧的基礎所在,,這是針對加速計算率先推出的安全操作系統(tǒng)。它包括用于傳感器輸入處理的 NvMedia,、用于實現(xiàn)高效并行計算的 NVIDIA CUDA? 庫,、用于實時 AI 推理的 NVIDIA TensorRT?,以及可訪問硬件引擎的其他開發(fā)者工具和模塊,。

  DriveWorks

  NVIDIA DriveWorks? SDK 在 DRIVE OS 之上提供對自動駕駛汽車開發(fā)至關重要的中間件功能,。這些功能包括傳感器抽象層 (SAL) 與傳感器插件、數(shù)據(jù)記錄器、車輛 I/O 支持和深度神經(jīng)網(wǎng)絡 (DNN) 框架,。該工具擁有模塊化和開放的特點,,在設計上符合汽車行業(yè)軟件標準。

  DRIVE AV

  DRIVE AV 軟件堆棧包含感知,、繪圖和規(guī)劃層,,以及各種經(jīng)過優(yōu)質真實駕駛數(shù)據(jù)訓練的深度神經(jīng)網(wǎng)絡 (DNN)。這些豐富的感知輸出可以用于自動駕駛和繪圖功能,。在規(guī)劃和控制層內(nèi),,NVIDIA Safety Force Field? 計算模塊會檢查主要規(guī)劃系統(tǒng)的操作,以保護車輛免受碰撞,。

  DRIVE IX

  DRIVE IX 是一個開放軟件平臺,,可為 AI 駕駛艙創(chuàng)新解決方案提供艙內(nèi)感知。DRIVE IX 提供用于訪問各項功能的感知應用,,還可提供 DNN 以實現(xiàn)高級駕駛員和乘員監(jiān)控功能,、AR/VR 可視化以及車輛與乘客之間的自然語言交互。

  第八代Hyperion平臺

  DRIVE Hyperion 8平臺汽車參考架構包含開發(fā)自動駕駛汽車所需的傳感器,、高性能計算和軟件。所有這些工具均經(jīng)過驗證,、校準和同步并且能夠開箱即用,。Hyperion是一個完全可以投入使用并且可投產(chǎn)的開源自動駕駛汽車平臺。它能減少為汽車配備AI功能和自動駕駛所需技術所付出的大量時間和成本,。

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  NVIDIA DRIVE Hyperion Developer Kit

  Hyperion配備了以最高性能驗證自動駕駛系統(tǒng)所需的所有硬件,。包括2塊NVIDIA DRIVE Orin系統(tǒng)芯片(SoC),可實時處理來自12個外部攝像頭,、3個內(nèi)部攝像頭,、9個雷達和2個激光雷達傳感器的數(shù)據(jù),以此實現(xiàn)汽車的安全自動駕駛運行,。

  整套工具專為3D數(shù)據(jù)采集而進行了精確同步和校準,,為開發(fā)者節(jié)省了用于配置和運行自動駕駛汽車試駕所需的時間。

  Hyperion通過在集中式計算的基礎上加入完整的傳感器配置,,為智能汽車硬件的上路驗證提供所需的一切,。而且由于Hyperion兼容NVIDIA DRIVE AV和DRIVE IX軟件棧,這使得它成為評估和驗證自動駕駛軟件的關鍵平臺,。

  開發(fā)者可以在不久后開始使用這一最新開源平臺,。第八代Hyperion將在2021年晚些時候向NVIDIA DRIVE生態(tài)系統(tǒng)開放。

  4,、NVIDIA的優(yōu)勢與影響

  英偉達和各大車企接觸的過程中,,有五個關鍵指標影響著自動駕駛芯片的選擇。

  1、深度學習的算力和效能,。

  2,、支持多個不同種類傳感器輸入。

  3,、軟件開發(fā)的便利性,。英偉達提供多種開發(fā)工具,例如使用CUDA開發(fā)軟件,,甚至能用GeForce以及Tesla GPU硬件進行開發(fā),。當產(chǎn)品正式量產(chǎn)后,可以輕松移植到自動駕駛硬件中,。

  4,、獲得功能安全認證。當前英偉達量產(chǎn)的Xavier自動駕駛芯片已經(jīng)獲得德國T?V的ASIL-C功能安全認證,。

  5,、提供完整的解決方案。一些車企自研自動駕駛系統(tǒng),,希望得到更加開放的軟硬件解決方案,;還有一些車企希望買整套技術集成進車內(nèi),這兩種解決方案英偉達都能提供,。

  NVIDIA面向自動駕駛開發(fā)的開放平臺有超過370家企業(yè)或研究人員參加,,眾多開發(fā)企業(yè)將自己的技術與DRIVEAGX系統(tǒng)融合。通過NVIDIA可方便地與其他公司產(chǎn)品廣泛協(xié)作,。

  除了高性能的硬件和高擴展性的軟件,,這樣的開放平臺也提高了NVIDIA的價值。車企背后的NVIDIA,,對推進面向實用化的開發(fā)作出了很大貢獻,。


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