芯驰SemiDrive高性能车规SoC平台的技术介绍

引言

补一篇之前芯驰SemiDrive 高性能车规SoC平台的技术介绍，这个是整个视频里面相对介绍详细的部分，包含四块的特性，Safe、Secure、Scalable 和Smart，分别对应功能安全、信息安全、可扩展性和智能应用的几块。

01

计算平台中的芯片核心

我们之前说的智能汽车计算平台硬件架构，是围绕高性能CPU/GPU的SOC芯片来实现的，在智能驾驶领域需要SOC芯片支持实现环境感知定位、路径决策规划等核心算法，也需要 实现高安全级别的车辆控制和车内通信等，实现故障监测和冗余控制等。

图1 整车的核心域控

基础的要求就是和传统车载芯片不同的强大的运算能力满足计算性能与实时性要求；满足ISO 26262的功能安全要求；满足信息安全要求；支持多种车内通信协议CANFD/Ethernet等；支持FOTA升级，实现功能迭代；满足车规级标准和低功耗要求。

图2各个主要模块的芯片要求

02

视频里面的要点

如前面一篇文章所说的，X9系列芯片用来支持未来智能座舱，X9芯片可以同时支持多块高清屏幕，具备语音交互、手势识别，驾驶员状态监控等功能；

图3 X9的应用框图

V9系列芯片是自动驾驶的核心大脑：作为域控制器核心，V9内置高性能视觉引擎，支持多达18个摄像头输入；

图4 V9的自动驾驶应用

G9系列芯片是未来汽车的智慧信息枢纽，20xCAN FD/16xLIN/2x以太网数据包处理引擎，支持国密SM2/3/4/9和C-V2X协议加速

图5 G9X的网关典型应用

如下图所示X9、V9、G9处理器，采用全新的SOC架构，包含四个重要的组成部分，独立的安全岛（Safety Island），独立的硬件加密模块（HSM），可灵活配置的应用处理器（Scalable Application Processor），以及芯驰的智能引擎（SemiDrive Smart Engines）

图6芯驰的4S概览

1)Safe 安全性

这个是系列SOC芯片的基本特性，配置独立安全岛，包含双核锁步安全处理器，并且采用了数据纠错保护等多种安全机制，覆盖整个SOC，在芯片核心安全模块上，甚至达到了99%的诊断覆盖率；

图7 安全性概览

2）Secure 加密性

这个特性主要体现在G9上，采用了高速互联架构，支持CAN-FD，两个千兆以太网，两个PCIE3.0，两个USB3.0，16个UART等接口的同时，还集成了商密SMx系列算法，增加了一个SDPEv2的第二代硬件包处理引擎，加速各接口之间数据包的实时“转发”、“过滤”、“阻止”等动作，无需占用上层操作系统和处理器资源。

图8 信息安全性

3）Scalable 可扩展性

以X9为例，主要包含自主设计的硬件虚拟化加速单元DriveBoost，采用ARM最新的v8.2架构CPU核心和Imagination的第9代GPU，这几个部分最主要是可以做一定的剪裁，支持不同的屏幕，包括双屏-八屏

图9 可扩展性

图10X9的系列

图11X9的不同的组合配置

4）Smart 智能

以在自动驾驶的芯片为例，V9具备多传感器融合能力（16xCAN-FD, 16x FullHD Camera, 16x UART, 2xGbE, 4核A55, 3D GPU，双核R5LS）和PCIE3.0算力扩展能力的域控SoC，灵活配合GPU、FPGA、NPU等PCIe接口AI算力单元。针对几个常见的应用场景开发了专用的加速引擎。比如CV引擎可实现高性能的图像处理；语音引擎在不占用CPU资源的情况下实现语音唤醒功能。

图12Smart的关键特性

小结：可以参考次条的视频来听一听，总得来说，针对汽车智能化的电子电器架构的多个主要域的设计应用，芯驰的9系列车规SoC设计符合潮流趋势，的确值得期待