AMD：推動汽車行業創新AI與自適應和嵌入式計算對ADAS和IVX的影響（27頁）.pdf

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1、推動汽車行業創新AI 與自適應和嵌入式計算對 ADAS 和 IVX 的影響概述 2汽車行業市場趨勢 3技術挑戰 6制造挑戰和 軟件定義汽車 8高性能挑戰 9可編程邏輯和自適應 SOC：靈活性優勢 10自適應 SOC：不只是 可編程邏輯 11借助自適應計算 實現功能安全 12安全性 15無線(OTA)更新 16軟件和生態系統 18人工智能：汽車行業 未來發展的基石 20面向下一代車輛的 第二代 AMD VERSAL AI EDGE 系列自適應 SOC 22AMD 銳龍嵌入式 CPU 將 PC 和游戲體驗帶入汽車 24AMD 在汽車領域：應用示例場景 25總結 26更多資源 27推動汽車行業創新|

2、2隨著電動汽車、車輛自動駕駛技術崛起，以及人工智能(AI)推動眾多車載安全和信息娛樂系統創新，汽車行業正在經歷巨大變革與機遇。在本電子書中，您將獲悉當前推動這一變革的趨勢，連同這些趨勢在技術和制造方面所帶來的挑戰。另外，您還將了解到高級駕駛輔助系統(ADAS)和車載體驗(IVX)的算力需求，以及應對這些需求的前沿技術。我們還將展示一些借助這些創新樹立產品差異化的客戶示例。最后，我們將介紹一些最新技術，這些最新技術能夠支持您未來設計中的功能安全和信息安全需求。概述推動汽車行業創新|3概述 2汽車行業市場趨勢 3技術挑戰 6制造挑戰和 軟件定義汽車 8高性能挑戰 9可編程邏輯和自適應 SOC：靈活

3、性優勢 10自適應 SOC：不只是 可編程邏輯 11借助自適應計算 實現功能安全 12安全性 15無線(OTA)更新 16軟件和生態系統 18人工智能：汽車行業 未來發展的基石 20面向下一代車輛的 第二代 AMD VERSAL AI EDGE 系列自適應 SOC 22AMD 銳龍嵌入式 CPU 將 PC 和游戲體驗帶入汽車 24AMD 在汽車領域：應用示例場景 25總結 26更多資源 27汽車產業正經歷巨大變革，從用戶對車輛特性和功能的要求轉變為如何定義“汽車”都發生了變化。下面是汽車行業的一些主要趨勢：人工智能：AI 技術已對汽車行業產生了重大影響，尤其是在高級駕駛輔助系統(ADAS)方面

4、，AI 可以助力實時處理傳感器數據并激活安全操作，從車道保持到自動泊車和自動制動，以輔助駕駛員。AI 還可用于優化車輛性能并增強車載信息娛樂系統。本電子書稍后將詳細介紹 AI 對汽車行業的影響。電動汽車和自動駕駛汽車：世界各國政府紛紛根據自身情況規定了所有新車必須實現零排放（即不燃燒能源）的最后期限，此舉無疑推動了電動汽車的普及。汽車行業市場趨勢 在一些地區，由于各種補貼，電動汽車甚至比許多燃油汽車更加劃算。較低的購買門檻使電動汽車在市場上更具吸引力。此外，電動汽車駕駛員有時還能享受停車和通行費折扣，以及特殊的拼車通道，這使得電動汽車對消費者更具吸引力。中國是一個值得關注的市場，它反映了電動汽

5、車市場的未來趨勢。由于市場環境和監管法規等因素，電動汽車在中國更容易被接納，而這也影響了乘客的習慣和偏好。例如，混動汽車在中國被歸為燃油車，因此純電動汽車相比混動汽車具有明顯優勢。因此，中國銷售的很大一部分汽車都是電動汽車。全球電動汽車的增長正從兩個方面徹底改變電動汽車的設計，即自動化和座艙?？紤]到消費者對自動駕駛功能并不十分了解，因此對消費者購車選擇的影響較小。這就使得座艙成為購車者的首要關注點。車載體驗：汽車技術從內燃機到電動再到日益的自動化的演進駕，對用戶在評估購買車輛時的所考慮因素產生了重大影響。拆除內燃機令汽車設計師可以靈活地全面重新設計座艙。對于汽車廠商，更可以利用汽車充電時的等待

6、時間，為消費者提供額外的辦公或游戲服務并借此創收。最重要的影響在于，用戶期望如何與其車內的技術進行交互。在剛開始時，微控制器(MCU)以嵌入式或隱藏式的方式應用于汽車當中。許多駕駛員并不知道自己的車里有多少 MCU，更不知道這些 MCU 的具體用途。如今，一些汽車制造商已將駕駛員和乘客與技術的交互作為設計的首要關注點。在某些情況下，決定汽車銷量的不再是發動機，而是車載體驗、座艙和儀表盤提供的信息娛樂功能，以及已實施的 ADAS 安全功能。消費者不再只對發動機的排量感興趣，他們還關心車艙內的體驗。推動汽車行業創新|4概述 2汽車行業市場趨勢 3技術挑戰 6制造挑戰和 軟件定義汽車 8高性能挑戰

7、9可編程邏輯和自適應 SOC：靈活性優勢 10自適應 SOC：不只是 可編程邏輯 11借助自適應計算 實現功能安全 12安全性 15無線(OTA)更新 16軟件和生態系統 18人工智能：汽車行業 未來發展的基石 20面向下一代車輛的 第二代 AMD VERSAL AI EDGE 系列自適應 SOC 22AMD 銳龍嵌入式 CPU 將 PC 和游戲體驗帶入汽車 24AMD 在汽車領域：應用示例場景 25總結 26更多資源 27聯網汽車：車載體驗遠不止駕駛體驗這么簡單車載體驗需要擴展至整個車輛，讓所有乘客受益。目前正在開發的一些高端汽車應用包括：互聯網：乘客能夠上網并使用更大的座椅顯示屏，而非小小

8、的手機屏幕。車載 Wi-Fi 讓乘客無需手機也可聯網。流媒體視頻：乘客可以觀看自己喜歡的視頻。游戲：要想將游戲打造為一款優質應用取得成功，需要其提供如同其他任何平臺系統一樣的顯示和游玩體驗。這就包括高分辨率圖形和高幀率。新一代駕駛員：年輕一代駕駛員與其車輛的聯結與其他幾代人不同。他們開始開車的時間較晚，也不那么享受駕駛樂趣。在許多城市，共享汽車業務越來越受歡迎。隨著越來越多的人使用駕駛服務，人們相信汽車將更多地成為娛樂和工作中心。每個座位均有獨立音頻：每位乘客可能想觀看不同的視頻或享受不同的娛樂方式（例如，一位乘客看電影，與此同時另一位乘客玩游戲）。中央計算：由于受到尺寸、成本和功耗的限制，再

9、加上 OTA 更新需求，汽車設計正趨于使用整合度更高的架構。汽車 OEM 廠商不再采用多種智能子系統，而是轉向將智能性分為邊緣和中心/域/區域控制器的設計。例如，不再為每個傳感器配備一個 MCU，而是在中心、域或區域中使用單個 MCU 來整合數據收集工作。這種方法旨在助力減少總體占用空間、成本和功耗。概述 2汽車行業市場趨勢 3技術挑戰 6制造挑戰和 軟件定義汽車 8高性能挑戰 9可編程邏輯和自適應 SOC：靈活性優勢 10自適應 SOC：不只是 可編程邏輯 11借助自適應計算 實現功能安全 12安全性 15無線(OTA)更新 16軟件和生態系統 18人工智能：汽車行業 未來發展的基石 20面

10、向下一代車輛的 第二代 AMD VERSAL AI EDGE 系列自適應 SOC 22AMD 銳龍嵌入式 CPU 將 PC 和游戲體驗帶入汽車 24AMD 在汽車領域：應用示例場景 25總結 26更多資源 27 推動汽車行業創新|5車載體驗側欄鑒于用戶交互對車輛購買選擇的重要性，OEM 廠商一直致力于為駕駛員和乘客打造出色的車載體驗(IVX)。此外，擁有卓越車載體驗的汽車能夠提供更優質的體驗，因此它們的標價也更高。未來，駕駛員可以從車載體驗中受益匪淺，尤其是那些 AI 賦能的功能。例如，駕駛員不必低頭看控制臺來查看要觸摸屏幕上的哪個位置，而是可以通過語音指令控制車輛的大部分功能，從與導航系統互

11、動到撥打電話再到讀取胎壓。要帶來卓越的車載體驗，需要能夠支持可提供超越傳統儀表盤功能價值的優質應用。AMD 憑借其 AMD 銳龍嵌入式處理器實現了增強的車艙內體驗。這些器件為車輛的信息娛樂系統帶來了領先的 3D 圖形性能和 4K 多媒體功能。許多駕駛員希望具備支持“車上辦公場所”的生產力功能，比如能夠從辦公室到汽車再到家庭辦公無縫過渡。想象一下，我們可以在工作時開始視頻電話會議，然后在車里繼續，最后在家用電腦上完成通話，整個過程不會中斷，駕駛員也無需靠邊停車手動嘗試在設備之間轉移通話。當談到在路上的娛樂或工作時，乘客希望能夠在車內享受與在家里相同的高性能游戲或個人電腦體驗?；?x86 的 A

12、MD 銳龍嵌入式 APU 可以在單個芯片上處理多個屏幕的內容（即儀表盤、導航、娛樂等）。隨著新功能（尤其是 AI 功能）的實現興起，車載體驗將持續快速演進。這種體驗需要依賴眾多傳感器來“查看與聆聽”駕駛員和乘客。理想情況下，車載體驗是集中式的，使得駕駛員可以利用一個通用界面訪問車輛的所有功能，而且得益于 AI，對駕駛員指令和傳感器數據的響應也變得更加直觀。在當今的車輛上，乘客的娛樂選擇極其有限。他們最多只能通過車載顯示屏上的 Apple1 和 Android AutoTM 2 系統訪問少量應用，而且即使在今天，他們也無法將常用的流媒體服務“屏幕鏡像”到汽車座艙內。如果車內確實對此類優質內容有所

13、需求，那么這就為汽車 OEM 廠商提供了機遇，使其能夠以本地方式提供此類內容，并挖掘新的收入來源。如果車載信息娛樂軟件包中本身就包含這些流媒體應用，那就不再需要使用屏幕鏡像功能。對于未來 AI 賦能的無人駕駛汽車的忠實受眾，通過按鈕/語音提示就能觀看高清畫質的流媒體電視節目、現場體育賽事和電影，勢必將受到熱情歡迎，而這一解決方案的關鍵在于 x86 級圖形性能。1.Apple 是 Apple,Inc.的注冊商標。2.Android 和 Android Auto 是 Google LLC 的商標。需要兼容的 Android 手機和兼容的有效數據套餐。推動汽車行業創新|6概述 2汽車行業市場趨勢 3

14、技術挑戰 6制造挑戰和 軟件定義汽車 8高性能挑戰 9可編程邏輯和自適應 SOC：靈活性優勢 10自適應 SOC：不只是 可編程邏輯 11借助自適應計算 實現功能安全 12安全性 15無線(OTA)更新 16軟件和生態系統 18人工智能：汽車行業 未來發展的基石 20面向下一代車輛的 第二代 AMD VERSAL AI EDGE 系列自適應 SOC 22AMD 銳龍嵌入式 CPU 將 PC 和游戲體驗帶入汽車 24AMD 在汽車領域：應用示例場景 25總結 26更多資源 27技術挑戰上述任何一種趨勢都足以改變汽車行業。盡管如此，這些趨勢同時也在不斷融合，這就給汽車 OEM 廠商帶來了嚴峻的技術

15、挑戰：處理能力：對于下一代汽車而言，先進的信息娛樂功能以及駕駛員和乘客與車輛的交互方式將成為品牌間的主要差異點。過去十年間，信息娛樂控制臺一直由源自移動處理器的器件提供支持。然而，車內的數據和圖像處理在本質上與移動設備大不相同?，F有的移動技術速度很慢，無法滿足四名或更多用戶的單獨交互需求。此外，汽車系統必須能夠同時控制多個高分辨率顯示器，并支持全彩和高幀率顯示。該行業需要像筆記本電腦或服務器一樣具有更高性能計算能力的架構，并具備靈活性，以適應用戶可能想要在任何指定時間運行各種不同應用。傳感器處理：車內的傳感器數量每年都在不斷增加。傳感器正愈發簡單且成本低廉，并能直接接回汽車的主控制器。不同類型

16、的傳感器（如攝像頭、雷達、激光雷達等）需要不同接口，其中許多接口難以直接連接到標準 MCU。為了滿足成本、尺寸和功率限制，汽車控制器需要能夠收集和整合傳感器數據，而無需多個外部集線器來管理不同的傳感器接口。系統集成：汽車行業的發展趨勢是智能座艙和 ADAS 功能進一步整合到一個 ECU、甚至是一個 SoC 中，但在安全性和抗干擾方面還存在挑戰。近來針對工業應用發布的 AMD Embedded+架構，給出了未來 AMD 技術如何滿足這一未需求的具體藍圖。推動汽車行業創新|7概述 2汽車行業市場趨勢 3技術挑戰 6制造挑戰和 軟件定義汽車 8高性能挑戰 9可編程邏輯和自適應 SOC：靈活性優勢 1

17、0自適應 SOC：不只是 可編程邏輯 11借助自適應計算 實現功能安全 12安全性 15無線(OTA)更新 16軟件和生態系統 18人工智能：汽車行業 未來發展的基石 20面向下一代車輛的 第二代 AMD VERSAL AI EDGE 系列自適應 SOC 22AMD 銳龍嵌入式 CPU 將 PC 和游戲體驗帶入汽車 24AMD 在汽車領域：應用示例場景 25總結 26更多資源 27儀表盤對比手機：汽車儀表盤比移動設備的屏幕大得多，具有更好的觸摸界面和更高的易用性，但許多駕駛員仍然使用其手機進行導航、聽音樂和打電話。汽車 OEM 廠商需要在主控臺上實現超越手機的功能，并將其無縫整合到車載體驗中，

18、而非鏡像手機屏幕。然而，將信息娛樂功能的控制權從駕駛員的手機轉移到汽車上，需要一種全新的儀表盤設計方式。此外，它還需要更強的處理能力，更大的內存、存儲空間和屏幕。分散式儀表盤：汽車控制臺已不僅僅是幾個表盤和指示燈。如今，汽車擁有多個控制臺，甚至可以將智能控制投影在擋風玻璃上，例如行駛速度或高級安全功能（如突出顯示道路標志或危險）。這相當于必須實時更新多個高分辨率顯示屏。無縫交互：駕駛員已經習慣了在其手機上使用應用（例如音樂應用）的出色靈活性。但他們并不希望通過信息娛樂控制臺來控制其手機上的應用。他們希望使用專為其車輛設計的界面。觸控和語音：要打造理想的車載體驗，駕駛員需要能夠使用先進的語音和觸

19、摸控制。游戲：游戲功能在車載信息娛樂系統中越來越重要。高級游戲需要廣泛的渲染能力，這需要在智能座艙內或云端完成。與其他功能一樣，這些解決方案必須可擴展，以便 OEM 廠商可以根據價位選擇具有適當功能水平的技術。推動汽車行業創新|8概述 2汽車行業市場趨勢 3技術挑戰 6制造挑戰和 軟件定義汽車 8高性能挑戰 9可編程邏輯和自適應 SOC：靈活性優勢 10自適應 SOC：不只是 可編程邏輯 11借助自適應計算 實現功能安全 12安全性 15無線(OTA)更新 16軟件和生態系統 18人工智能：汽車行業 未來發展的基石 20面向下一代車輛的 第二代 AMD VERSAL AI EDGE 系列自適應

20、 SOC 22AMD 銳龍嵌入式 CPU 將 PC 和游戲體驗帶入汽車 24AMD 在汽車領域：應用示例場景 25總結 26更多資源 27除技術挑戰外，汽車 OEM 廠商還面臨著諸多汽車行業特有的制造挑戰：關注重點：汽車行業監管嚴格，因此技術應用曲線相對緩慢。這就是為什么盡管汽車已經配備了導航應用，車主仍選擇使用其手機進行導航。不過，下一代汽車公司正在推動汽車技術向前發展，而許多傳統汽車制造商也已開始采取新的戰略迎頭趕上。隨著汽車行業向電動汽車和自動駕駛汽車過渡，制造商需要將其重點轉向發展技術以及實現駕駛員和乘客期望的汽車交互方式。然而，發動機的復雜性也使相關設計更具挑戰性。與其他行業相比，汽

21、車 OEM 廠商需要用更少的資源做更多的事情。與時俱進：技術持續以飛速演進。保持與時俱進和走在發展前沿對于維持市場份額領先地位更為重要。投身前沿技術重點需要許多汽車制造商所不具備的技術專長。決定將技術引入汽車和能夠以穩健且經濟高效的方式成功實現該技術，二者之間存在巨大鴻溝。在軟件中提供更多汽車功能，則令 OEM 廠商得以利用最新的技術和硬件進步。集成：汽車設計日益復雜，使得汽車 OEM 廠商必須與許多其他第三方和合作伙伴合作。OEM 廠商與一百多家不同軟件供應商合作的情況并不鮮見。開發平臺需要促進這些合作關系，而不是施加阻礙。成本：成本始終是車輛設計的主要考慮因素。汽車 OEM 廠商需要一種既

22、能以低成本實現高性能，同時又不影響可靠性或能效的方法。制造挑戰和軟件定義汽車法規：電動汽車和自動駕駛汽車的相關法規和標準仍在不斷變化。定制 ASIC 等固定架構無法提供適應快速演進的標準所需的靈活性。汽車 OEM 廠商需要能夠更新軟件和硬件的自適應架構，這樣才能滿足功能安全、信息安全和其他政府法規。他們還需要了解這些法規的技術合作伙伴，這些合作伙伴可以助其應對這些不斷演進的法規。環境挑戰：天氣可能在同一天內從冰天雪地變為烈日炎炎，這給汽車的運行環境帶來了挑戰。汽車 OEM 廠商需要專屬設計的技術以確保車輛在這種快速變化的環境下運行。質量和可靠性：在消費者眼中，出現故障和退貨都是十分正常的事情。

23、但汽車行業不能容忍質量低下或不可靠的零部件，因為這些可能會將駕駛員和乘客置于險境。零部件的高質量和可靠性至關重要。推動汽車行業創新|9概述 2汽車行業市場趨勢 3技術挑戰 6制造挑戰和 軟件定義汽車 8高性能挑戰 9可編程邏輯和自適應 SOC：靈活性優勢 10自適應 SOC：不只是 可編程邏輯 11借助自適應計算 實現功能安全 12安全性 15無線(OTA)更新 16軟件和生態系統 18人工智能：汽車行業 未來發展的基石 20面向下一代車輛的 第二代 AMD VERSAL AI EDGE 系列自適應 SOC 22AMD 銳龍嵌入式 CPU 將 PC 和游戲體驗帶入汽車 24AMD 在汽車領域：

24、應用示例場景 25總結 26更多資源 27優化性能和安全高性能挑戰要想在車輛中融入如此多的技術，OEM 廠商面臨著挑戰要在不影響可靠性、安全性、尺寸、價格或功率的情況下提供足夠的性能。例如，要將危險信息投影到擋風玻璃上，就需要對 ADAS 數據進行實時分析與顯示。更高級別的自動化需要更強大的感知處理（即使用 AI 進行圖像識別）。這反過來又需要擴展 AI 算力性能，從而平衡功耗和成本。超越視覺：點云圖像（如上所示）是未來 ADAS 解決方案中必不可少的要素。點云圖像能對攝像頭進行補充，以提供汽車周圍的可視化圖像，更能靈活適應弱光或霧等環境因素。激光雷達在汽車上仍屬于新興技術，它可以提供這種圖像

25、，但需要高水平的實時決策才能做出快速響應。開發人員面臨的挑戰是要在本地經濟高效地執行實時激光雷達計算。相比之下，雷達在汽車上的應用由來已久。然而，它的用途僅限于簡單的障礙物探測。在高性能計算的支持下，雷達感應數據現在也可用于幫助構建類似的場景點云圖。同樣，面臨的挑戰在于實現實時性能，以便數據能夠真正用于現實駕駛情況。隨著車輛邁向更高的車輛自動化級別（即從 L2 到 L2+、L3 和 L4），需要 200k+DMIPS 的高級標量計算，這就要求汽車具備更強的處理能力。此外，車輛的特定分區還必須達到 ASIL-D 等功能安全要求。開發人員需要符合 ASIL-D 標準的額外計算處理資源，以滿足未來

26、L3/L4 自動駕駛行為規劃需求。盡管功能強大的獨立 GPU 無法提供執行這些任務所需的全部功能，但許多基于 SoC 和 CPU 的設計也存在不足。因此仍需要一個符合 ASIL-D 的外部 MCU 來，滿足功能安全隔離要求。除此之外，由于它們沒有可編程邏輯，這就需要一個外部集線器作為連接傳感器和收集數據的接口。因為所有高速數據都通過外部總線在芯片之間傳輸，導致最終的配置需要占用很大的空間，并且會消耗大量電量。許多開發人員都需要一款靈活的、可以提供必要性能和功能安全的架構一切皆在單個芯片上實現。推動汽車行業創新|10概述 2汽車行業市場趨勢 3技術挑戰 6制造挑戰和 軟件定義汽車 8高性能挑戰

27、9可編程邏輯和自適應 SOC：靈活性優勢 10自適應 SOC：不只是 可編程邏輯 11借助自適應計算 實現功能安全 12安全性 15無線(OTA)更新 16軟件和生態系統 18人工智能：汽車行業 未來發展的基石 20面向下一代車輛的 第二代 AMD VERSAL AI EDGE 系列自適應 SOC 22AMD 銳龍嵌入式 CPU 將 PC 和游戲體驗帶入汽車 24AMD 在汽車領域：應用示例場景 25總結 26更多資源 27可編程邏輯和自適應 SoC：靈活性優勢汽車 OEM 廠商需要既靈活又不影響可靠性或安全性的底層技術。同時，這些技術需要高性能、緊湊且簡潔高能效。如今，新興汽車平臺已經在開發

28、中，但仍需幾年的時間才能更加完善。正因如此，靈活的硬件對于適應這些平臺的演進至關重要。靈活應變能力可以降低成本并縮短上市時間AMD 為電動汽車和自動駕駛汽車提供了一系列技術。借助卓越的 CPU、GPU、FPGA 和自適應 SoC，AMD 可以為這一新興市場提供滿足靈活性和適應性要求的硬件和軟件。對于相關的新興技術，AMD FPGA 和自適應 SoC 產品組合是其理想選擇。這些自適應計算器件將“硬化”核心與可編程邏輯相結合，能實現適合當前應用的優化定制設計。此外，由于硬件和軟件都是可編程的，這些器件可以適應不斷演進的技術，而無需重新設計硬件。自適應計算的優勢AMD 自適應片上系統（自適應 SoC

29、）是一種高度集成的器件，允許開發人員構建高性能定制系統，并且不會有生產 ASIC時通常產生的費用或時延。另外，這些器件的容量使其可以在單個芯片中提供系統所需的全部功能。而且不必將操作從芯片發送到外部處理器，所以有助于減小系統占用空間，并降低時延和功耗。自適應 SoC 的靈活 I/O 對汽車應用非常重要，因為能夠實現各種傳感器接口使開發人員可以將計算資源直接連接到傳感器，從而無需使用外部集線器來整合傳感器數據。集成的自適應計算還支持開發人員利用高級系統架構，包括整體應用加速和動態功能交換(Dynamic Function eXchange)。推動汽車行業創新|11概述 2汽車行業市場趨勢 3技術

30、挑戰 6制造挑戰和 軟件定義汽車 8高性能挑戰 9可編程邏輯和自適應 SOC：靈活性優勢 10自適應 SOC：不只是 可編程邏輯 11借助自適應計算 實現功能安全 12安全性 15無線(OTA)更新 16軟件和生態系統 18人工智能：汽車行業 未來發展的基石 20面向下一代車輛的 第二代 AMD VERSAL AI EDGE 系列自適應 SOC 22AMD 銳龍嵌入式 CPU 將 PC 和游戲體驗帶入汽車 24AMD 在汽車領域：應用示例場景 25總結 26更多資源 27自適應 SoC：不只是可編程邏輯通過集成對現代嵌入式應用至關重要的全新功能，AMD 持續投資于其 FPGA 和自適應 SoC

31、 架構。開發者可以利用廣泛的 AMD IP 目錄，不需要從零開始構建系統。這份量產版就緒型 IP 塊目錄能極大地簡化和加速系統設計。有了這些 IP 塊，開發人員即可快速、輕松地實現功能。所有必要的代碼都是現成的，已經在實際應用中進行過測試和驗證。開發者只需拖放所需的 IP 塊即可。開發平臺可輕松實現功能分區、互連結構構建和塊連接，從而創建能夠優化性能的定制電路?？蓴U展的產品組合AMD 作為下一代汽車靈活架構領域的領導企業，深受全球一級汽車 OEM 廠商信賴，其高質量器件出貨量超過 2.7 億件，用于 ADAS 平臺的器件出貨量超過 1.4 億件。AMD 深知，汽車 OEM 廠商的目標市場和價位

32、各不相同。為此，AMD 提供了一系列的解決方案來滿足各種不同汽車應用需求，從簡單的、更小型的系統到高端市場的前沿車型，不一而足。另外，整個產品組合皆使用相同的開發平臺。如此一來，開發人員便可以跨產品線進行擴展，而無需更改架構、切換開發工具或重寫應用代碼。AI 引擎(AIE-ML v2)Arm Mali-G78AE GPU應用安全單元DDR5，LPDDR5X可編程邏輯(PL)LUTDSP 引擎塊 RAMUltraRAMPS PCIePS 10 GbEUSB 3.2圖像信號處理器視頻編解碼器單元視頻處理工作流程MIPILVDSGPIO100G 多速率以太網核心PCIe Gen5(PL PCIE5)

33、32G 收發器可編程 I/O處理器系統(PS)8 個 Arm Cortex-A78AE 應用處理器10 個 Arm Cortex-R52 實時處理器平臺管理控制器可編程片上網絡適度調整AMD 廣泛的產品和解決方案組合的一個重要優勢是可以適度調整。在開發過程中，工程師可以利用比其所需具備更多資源的器件，從而簡化系統設計。這就像在一個巨大的沙盒中進行設計。但是，當投入量產時，就可以將更大型的器件調整為具有理想功能和資源組合的器件。這只有在器件系列具有可擴展能力時才有可能實現。此外，汽車 OEM 廠商可以根據不同的價位擴展其設計。試想一下，一款汽車可以提供三種的功能級別。開發人員可以先設計具備全部功

34、能的高端系統。然后，通過使用相同的工具和軟件，他們可以精簡系統以適應更低的價格點?？蓴U展性是其中的關鍵，因為器件可以根據每個價位的功能進行適度調整。第二代 Versal AI Edge 系列原理圖概述 2汽車行業市場趨勢 3技術挑戰 6制造挑戰和 軟件定義汽車 8高性能挑戰 9可編程邏輯和自適應 SOC：靈活性優勢 10自適應 SOC：不只是 可編程邏輯 11借助自適應計算 實現功能安全 12安全性 15無線(OTA)更新 16軟件和生態系統 18人工智能：汽車行業 未來發展的基石 20面向下一代車輛的 第二代 AMD VERSAL AI EDGE 系列自適應 SOC 22AMD 銳龍嵌入式

35、CPU 將 PC 和游戲體驗帶入汽車 24AMD 在汽車領域：應用示例場景 25總結 26更多資源 27推動汽車行業創新|12借助自適應計算實現功能安全隨著車輛支持的自動駕駛水平的提高，所需的電子和電氣系統的規模和復雜性也不斷增加。功能安全是汽車 OEM 廠商的設主要的設計考慮因素之一。一般來說，功能安全主要是解決與電子系統（包括芯片硬件技術和軟件內容）故障相關的危險，因為它們可能直接導致人員傷亡。在功能安全方面，汽車 OEM 廠商別無選擇：這是他們必須滿足的要求，因為這些往往是各地區的硬性規定。雖然功能安全似乎是一項難以應對的挑戰，但 OEM 廠商無需獨自面對這一挑戰。ISO 26262 是

36、有關道路車輛功能安全的國際標準。該標準規定了達到可容忍風險水平所需降低的風險程度，即汽車安全完整性等級(ASIL)。例如，與 ASIL A-B 加熱或信息娛樂系統相比，ASIL C-D 制動系統需要采用更為嚴格的安全措施和工藝開發方法。為確保交付符合不同 ASIL 等級要求的組件，該標準還對以下方面進行了定義：大體規定了產品生命周期的各個階段，以期解決與系統故障相關的風險（例如設計缺陷）推薦了相關安全機制（即診斷），以解決硬件組件使用壽命期間與隨機故障有關的風險（例如晶體管磨損或軟錯誤）AMD 在應對功能安全問題方面經驗豐富，并在 20 多年來一直向汽車市場提供具有此類功能的組件。如今，AMD

37、 在其 FPGA 和自適應 SoC 產品組合中提供了第四代功能安全解決方案。關于功能安全端到端功能安全生命周期：AMD 融入了端到端的功能安全生命周期，可針對復雜的可編程 SoC 進行擴展，從而覆蓋從產品開發到客戶交付的各個階段，并適用于各種 IP塊、SoC 和產品。自動化安全分析包括概念故障模式與影響分析(CFMEA)、設計故障模式與影響分析(DFMEA)、故障模式、影響和診斷分析(FMEDA)等，截至本文發布之日已應用于多個先進技術節點上的 100 多個 IP 塊。硬件產品可靠性和質量：AMD 不僅服務于汽車市場，還同時涉足工業、醫療、數據中心和服務器等其他市場。為證明產品的出色可靠性和質

38、量，AMD 進行了各種嚴格的測試，從新產品導入(NPI)資格認證到執行超越 AECQ100 的資格認證以及批量系統測試(VST)等等，從而通過各種透明、公開的器件可靠性報告和客戶可配置的可靠性估算器來讓客戶放心。作為一家值得信賴的汽車零部件供應商，20 多年來，AMD 的器件出貨量超過 2.2 億件，實現了零召回、零供應中斷、器件可靠性低于 12 FIT，并不斷向低于 1 ppm 的目標邁進。推動汽車行業創新|13概述 2汽車行業市場趨勢 3技術挑戰 6制造挑戰和 軟件定義汽車 8高性能挑戰 9可編程邏輯和自適應 SOC：靈活性優勢 10自適應 SOC：不只是 可編程邏輯 11借助自適應計算

39、實現功能安全 12安全性 15無線(OTA)更新 16軟件和生態系統 18人工智能：汽車行業 未來發展的基石 20面向下一代車輛的 第二代 AMD VERSAL AI EDGE 系列自適應 SOC 22AMD 銳龍嵌入式 CPU 將 PC 和游戲體驗帶入汽車 24AMD 在汽車領域：應用示例場景 25總結 26更多資源 27內置的先進安全機制：為了滿足從 ASIL-B 到 ASIL-D 的一系列客戶應用場景，AMD 實施了硬件和軟件安全功能的組合，為用戶提供了有針對性的安全級別和較低的開銷：冗余：芯片融入冗余組件（例如雙核 CPU），即使一個組件出現故障也能確保繼續運行。錯誤檢測和糾正：內置的

40、錯誤檢查機制可以識別并糾正數據損壞。自檢電路：芯片會定期對關鍵部件進行自我檢測，以檢測故障?？撮T狗定時器：這些計時器會監控系統行為，并在發生異常時重置芯片。內置診斷功能：芯片向外部系統提供診斷信息，用于故障分析。診斷可以通過硬件或軟件實現。經認證的設計工具、方法論和 IP：AMD 還為汽車 OEM 廠商提供了基礎級別的軟件。該軟件可以滿足具體應用和應用場景的相應功能安全要求。AMD 與客戶合作，提供安全、可靠的解決方案。AMD FPGA 特別提供了經認證的隔離設計流程(IDF)方法，以支持客戶的安全解決方案。這種方法采用冗余設計，并將關鍵功能與非關鍵功能分開（即“安全島”）。AMD提供的硬件和

41、配套軟件都通過了所需安全級別的認證。這意味著 OEM 廠商可以確信自己從 AMD 處獲得了具備功能安全基礎的硬件和軟件，并可以在此基礎上打造安全的汽車系統。功能安全和性能分區分區是一種常用于實現功能安全的設計技術。這種技術基于安全需求將系統分成不同的部分。從高層面來講，這可以防止系統某一部分的故障（如調節收音機音量）對關鍵任務功能（如剎車）造成干擾。分區還可以通過并行化提高處理效率。AMD 可編程邏輯器件使開發人員能夠對設計進行分區，從而簡化開發流程。例如，要實現自動駕駛功能，系統需要：感知車輛周圍的環境 感知周圍的物體及其相對于車輛的移動情況 規劃車輛在可能出現的特定情況下應如何運轉 根據需

42、要操縱車輛推動汽車行業創新|14概述 2汽車行業市場趨勢 3技術挑戰 6制造挑戰和 軟件定義汽車 8高性能挑戰 9可編程邏輯和自適應 SOC：靈活性優勢 10自適應 SOC：不只是 可編程邏輯 11借助自適應計算 實現功能安全 12安全性 15無線(OTA)更新 16軟件和生態系統 18人工智能：汽車行業 未來發展的基石 20面向下一代車輛的 第二代 AMD VERSAL AI EDGE 系列自適應 SOC 22AMD 銳龍嵌入式 CPU 將 PC 和游戲體驗帶入汽車 24AMD 在汽車領域：應用示例場景 25總結 26更多資源 27開發人員可以通過靈活的 I/O 將各種傳感器直接連接到 AM

43、D FPGA 和自適應 SoC。此外，開發人員可以通過并行的獨立處理流程實現相關功能，以創建處理流。以上述示例為例，傳感分區的數據可以直接輸入感知分區，由感知分區訪問此數據。相關評估隨后將傳遞至規劃分區以便做出決策。決策隨后會傳遞給操縱分區進行執行，例如何時剎車、何時油門。在典型的 MCU 或 CPU 架構中，由于處理器一次只能執行一項任務，因此每個分區的任務需依次執行。AMD Versal 自適應 SoC 則可以并行處理各個分區的任務。由于系統能夠同時完成多個分區的任務，因此能夠實現超快性能和實時響應。此外，數據不必離開芯片即可在各個分區之間轉移，因此處理速度更快。AMD 為汽車 OEM 廠

44、商整合了各種開發就緒的處理流程，從而為設計打下了良好基礎。這些流程使 OEM 廠商能夠盡可能利用自適應 SoC 等復雜架構，而無需自行開發此類流程。AMD 設計這些流程是為了確保應用能夠滿足不同級別的功能安全和安全性要求。功能安全隔離Versal 自適應 SoC 的一項重要功能是，駕乘體驗和高級應用（如游戲、流媒體、網上沖浪）由獨立的處理器負責，并與負責 ADAS 和自動駕駛功能的計算資源隔離開來。安全性：功能安全要求娛樂系統與關鍵的駕駛功能和系統分離開來。處理器在加載多個視頻流時，不得影響車輛正常運行。實時響應能力：為滿足車輛功能的實時要求，需要采用 MCU 架構。高級應用更適合采用專為信息

45、娛樂功能提供優化支持的微處理器(MPU)。借助自適應 SoC，就可以在同一芯片上實現這兩種功能，并相互隔離?？蓴U展性：AMD 廣泛的產品組合使汽車行業能夠根據不同的價位調整信息娛樂功能。對于低端車輛，可選擇能夠支持單一媒體娛樂通道（單一視頻或游戲）的處理器。對于升級版或更高端的車輛，可以選擇能夠同時支持多條信息娛樂通道的強大處理器。推動汽車行業創新|15概述 2汽車行業市場趨勢 3技術挑戰 6制造挑戰和 軟件定義汽車 8高性能挑戰 9可編程邏輯和自適應 SOC：靈活性優勢 10自適應 SOC：不只是 可編程邏輯 11借助自適應計算 實現功能安全 12安全性 15無線(OTA)更新 16軟件和生

46、態系統 18人工智能：汽車行業 未來發展的基石 20面向下一代車輛的 第二代 AMD VERSAL AI EDGE 系列自適應 SOC 22AMD 銳龍嵌入式 CPU 將 PC 和游戲體驗帶入汽車 24AMD 在汽車領域：應用示例場景 25總結 26更多資源 27安全性AMD 將先進的安全功能直接集成到芯片中，從而保證了設計安全性。此外，這些功能在每一代產品中都得到了增強。硬件安全性由豐富的安全庫、安全監控 IP 和第三方安全軟件提供支持。AMD 還通過技術白皮書和應用說明、用戶指南、安全會議/工作組和直接客戶支持提供安全設計指導，以加速開發。從應用開發到供應鏈履行，AMD 提供了跨越整個產品

47、生命周期的安全功能。這是因為如果系統不能安全啟動，就好比打造空中樓閣，系統中的所有其他部分都可能受到損害。盡管汽車聯網實現了各種精彩功能，但也從根本上改變了汽車的設計方式。過去，設計的部分工作在于預測汽車可能出現哪些故障?，F在，設計師還必須預測汽車可能受到的惡意攻擊。ISO 21434 概述了為確保系統能夠抵御各種網絡攻擊而規定的汽車安全要求。在與某個信息源連接之前，車輛需要確定其可信度。硬件信任根、加密和身份驗證等功能對于實現充分的保護至關重要。它們對于實現諸如無線(OTA)更新等重要功能也至關重要。AMD 采用先進的最佳實踐，為其芯片、軟件和開發工具打造了各種安全功能。例如，AMD 將安全

48、措施集成到芯片中以防御多種攻擊媒介。為保證安全啟動，AMD 器件采用了基于硬件的信任根以提供真實性、機密性和完整性，為構建系統其余部分奠定了基礎。先進的芯片功能包括防篡改設計、差分功率分析(DPA)保護、密鑰回讀保護和篡改記錄等。OEM 廠商可以訂購帶有特定加密和驗證功能、定制標記和 eFUSE 配置的部件。有關 AMD 如何保證其產品和供應鏈安全的更多詳細信息，請訪問：https:/bit.ly/44SqxFA。概述 2汽車行業市場趨勢 3技術挑戰 6制造挑戰和 軟件定義汽車 8高性能挑戰 9可編程邏輯和自適應 SOC：靈活性優勢 10自適應 SOC：不只是 可編程邏輯 11借助自適應計算

49、實現功能安全 12安全性 15無線(OTA)更新 16軟件和生態系統 18人工智能：汽車行業 未來發展的基石 20面向下一代車輛的 第二代 AMD VERSAL AI EDGE 系列自適應 SOC 22AMD 銳龍嵌入式 CPU 將 PC 和游戲體驗帶入汽車 24AMD 在汽車領域：應用示例場景 25總結 26更多資源 27推動汽車行業創新|16無線(OTA)更新這有效保證了系統可以享受到未來應用于汽車的各種新技術，比如可以利用由 AI 賦能的 ADAS 功能進行物體檢測和識別、預測性維護等等。當強制性標準出臺或監管發生變化時，基于自適應 SoC 打造的車輛可以通過簡單的無線重新配置來解決問題

50、，而不必花高昂費用將車輛召回至經銷商處安裝新軟件或新主板。無需技術人員或前往經銷商處即可進行硬件 更新在汽車系統從設計之初到上路行駛多年后的整個生命周期中，硬件更新能力都可為其增添價值。以下是汽車 OEM 廠商在使用支持硬件更新的自適應 SoC 后能夠獲得的益處：設計和開發階段：在早期開發階段，工程師需要對大量傳感器進行評估和評價。然而，盡管工程師們盡了最大努力，但在后期開發階段，仍可能會出現需求改變或組件停產的情況，從而不得不選擇新的傳感器。如果使用固定功能架構，可用的接口將限制傳感器的選擇。而采用靈活的自適應架構，更換傳感器就很簡單：可重新配置 I/O 接口以匹配新的傳感器，而不受任何限制

51、。如今的車輛中安裝了大量軟件，而且數量還在不斷增加。汽車 OEM 廠商需要為車輛中的所有軟件提供更新，包括發動機固件、安全系統、信息娛樂應用等等。借助無線更新，OEM 廠商能夠不斷改進車輛性能和能效。OEM 廠商還能在車輛的整個生命周期內加入各種新功能，而無需特地前往技術人員或經銷商處。此外，對現款車型進行的改進也能沿用至老款車型。這反過來又會為汽車 OEM 廠商開辟了新的售后市場收入渠道。然而，并非所有的改進都能通過軟件實現。例如，ADAS 功能會用到立體視覺（通過兩個不同角度的攝像頭精確識別車輛周圍環境）和 AI（可以分析和過濾傳入的傳感器數據以做出實時決策）等技術。這些前沿技術一直在不斷

52、變化，相關算法每年都有重大改進。由于此類技術的復雜性和范圍，通常由專用處理器負責實施算法，以加速處理并提高性能，從而滿足實時響應的限制。當一款專用處理器作為 ASIC 或協處理器使用時，其功能是固定的。如果某項新改進需要硬件適配，則無法在固定架構中實現此項改進。相比于提供功能和使用方式固定的芯片，AMD FPGA 和自適應 SoC 產品組合則提供了一個靈活的平臺，基于此平臺打造的系統可以隨時間推移實現透明、流暢、安全的演進。AMD 讓軟件和硬件都具備不斷更新的能力。AMD 自適應 SoC 通過將硬化 IP 核心與和可編程邏輯相結合，使硬件設計同樣具備了類似軟件的靈活性。這樣，通過重新配置可編程

53、邏輯資源，就可以優化軟件和硬件中的算法。推動汽車行業創新|17概述 2汽車行業市場趨勢 3技術挑戰 6制造挑戰和 軟件定義汽車 8高性能挑戰 9可編程邏輯和自適應 SOC：靈活性優勢 10自適應 SOC：不只是 可編程邏輯 11借助自適應計算 實現功能安全 12安全性 15無線(OTA)更新 16軟件和生態系統 18人工智能：汽車行業 未來發展的基石 20面向下一代車輛的 第二代 AMD VERSAL AI EDGE 系列自適應 SOC 22AMD 銳龍嵌入式 CPU 將 PC 和游戲體驗帶入汽車 24AMD 在汽車領域：應用示例場景 25總結 26更多資源 27部署后：毫無疑問，AI 是一項

54、日新月異的技術。不僅算法經常變化，推理處理的基礎技術也在不斷變化。如果系統采用功能固定的處理器，就只能使用加速器和器件其他處理元件支持的算法和數據類型。這也對 OEM 廠商造成了限制，使其無法為已部署的系統應用創新技術。如果使用自適應 SoC，除系統可用處理資源容量之外，則沒有其他限制。假設某種創新算法可以使用更加小巧的數據類型。由于可編程邏輯可以支持任何數據類型，因此新算法可以上載到已部署的系統中。之后，這些系統也許可以實現更快的響應速度、更高的能效，所需的可編程邏輯資源也會減少。面向未來：車載應用和功能（如安全功能）需要不斷進行更新，以應對各種最新的網絡攻擊形式。借助 AI 現場更新能力，

55、OEM 廠商可以不斷提升駕駛員和乘客的安全性。標準和法規：雖然標準和法規的變化可能相對較慢，但車輛的生命周期很長，汽車行業可能在此期間發生重大變化?；陟`活應變平臺的車輛可以自行適應這些變化，而無需由經銷商進行處理。車輛基礎設計如果具備相同的靈活性，則無需進行硬件變更，即可滿足不同國家的法規要求。增值功能：OTA 為 OEM 廠商開辟了新的創收機會，使其能夠在用戶購買車輛后的數年內對車輛進行不斷升級。例如，現在有一項駕乘體驗方面的重要增強功能。汽車 OEM 廠商可以向所有現有客戶有償提供這種升級服務，從而可能開辟全新的收入渠道。推動汽車行業創新|18概述 2汽車行業市場趨勢 3技術挑戰 6制造

56、挑戰和 軟件定義汽車 8高性能挑戰 9可編程邏輯和自適應 SOC：靈活性優勢 10自適應 SOC：不只是 可編程邏輯 11借助自適應計算 實現功能安全 12安全性 15無線(OTA)更新 16軟件和生態系統 18人工智能：汽車行業 未來發展的基石 20面向下一代車輛的 第二代 AMD VERSAL AI EDGE 系列自適應 SOC 22AMD 銳龍嵌入式 CPU 將 PC 和游戲體驗帶入汽車 24AMD 在汽車領域：應用示例場景 25總結 26更多資源 27軟件和生態系統毋庸置疑，軟件是任何汽車平臺在未來取得成功的基礎。AMD 在為汽車行業客戶提供一流的基礎軟件方面擁有深厚的傳承底蘊，公司正

57、在與行業合作伙伴合作，使現有軟件平臺能夠在 AMD 系統上運行。AMD 深知 OEM 廠商對于使用哪種操作系統有自己的偏好，并努力通過支持主流操作系統(OS)、實時操作系統(RTOS)和虛擬機管理程序，讓他們能夠輕松使用所選擇的軟件。這使 OEM 廠商能夠為車輛的各個系統選擇優秀的軟件。例如，AMD 擁有與 AndroidTM 3 汽車操作系統兼容的解決方案，可為相關應用生態系統提供支持。AMD 使用標準堆棧，可方便第三方開發人員以經濟高效的方式及時為車輛打造出色的應用。AMD 還在打造基于自家器件的實現方案，助力業界向下一代技術邁進。AMD 在開源社區牽頭制定了一系列計劃，以幫助汽車 OEM

58、 廠商開發豐富的應用，這也彰顯了 AMD 對于汽車行業的承諾。例如，得益于相關計劃，用戶將可以訪問自己喜歡的流媒體視頻應用和內容。AMD 還與行業合作伙伴合作，使其無需開發和集成單獨的游戲機，便可支持一流的游戲內容。支持此類軟件應用還能帶來另一個重要優勢，即汽車將能夠支持最新的游戲、視頻流媒體和商業應用。汽車 OEM 廠商只需提供硬件平臺，即可利用支持第三方應用設計的現有基礎架構。因此，OEM 廠商無需進行進行硬件平臺之外的大規模投資，就可以及時滿足市場需求。開發生態系統汽車 OEM 廠商需要能夠幫助其彌合技術差距的解決方案和合作伙伴。從軟件角度來看，一輛車中可能有來自 150 多個不同供應商

59、的代碼。汽車系統在整合大量軟件的同時，還必須滿足嚴苛的安全法規要求，這給汽車軟件團隊帶來了巨大的負擔。AMD 與汽車行業的軟件供應商合作，將其工具和軟件集成到 AMD 工具鏈中。由于 AMD 已經完成了必要的軟件堆棧集成，因此它可以提供解決方案，使 OEM 廠商幾乎不需要進行集成就能夠使用關鍵軟件和工具。這樣一來，汽車 OEM 廠商可以避免耗時費力的集成工作并立即專注于高附加值的設計。3.Android 和 Android Auto 是 Google LLC 的商標。需要兼容的 Android 手機和兼容的有效數據套餐。概述 2汽車行業市場趨勢 3技術挑戰 6制造挑戰和 軟件定義汽車 8高性能

60、挑戰 9可編程邏輯和自適應 SOC：靈活性優勢 10自適應 SOC：不只是 可編程邏輯 11借助自適應計算 實現功能安全 12安全性 15無線(OTA)更新 16軟件和生態系統 18人工智能：汽車行業 未來發展的基石 20面向下一代車輛的 第二代 AMD VERSAL AI EDGE 系列自適應 SOC 22AMD 銳龍嵌入式 CPU 將 PC 和游戲體驗帶入汽車 24AMD 在汽車領域：應用示例場景 25總結 26更多資源 27推動汽車行業創新|19AMD 還與客戶合作，提供可擴展、模塊化和開放式的解決方案組合，滿足客戶的設計周期要求。AMD 技術團隊構建概念驗證設計，不是為了與客戶競爭，而

61、是希望為汽車 OEM 廠商奠定堅實基礎，以方便其打造高效智能的汽車。例如，AMD 提供用于與攝像頭等傳感器連接的 IP，并為 OEM 廠商提供了光學處理流程。在 AMD 的支持下，OEM 廠商可以專注于對自身業務最為重要的領域，例如開發自己的 IP，這才是真正的價值所在。推動汽車行業創新|20概述 2汽車行業市場趨勢 3技術挑戰 6制造挑戰和 軟件定義汽車 8高性能挑戰 9可編程邏輯和自適應 SOC：靈活性優勢 10自適應 SOC：不只是 可編程邏輯 11借助自適應計算 實現功能安全 12安全性 15無線(OTA)更新 16軟件和生態系統 18人工智能：汽車行業 未來發展的基石 20面向下一代

62、車輛的 第二代 AMD VERSAL AI EDGE 系列自適應 SOC 22AMD 銳龍嵌入式 CPU 將 PC 和游戲體驗帶入汽車 24AMD 在汽車領域：應用示例場景 25總結 26更多資源 27人工智能：汽車行業未來發展的基石人工智能(AI)是當今汽車行業的基礎，未來將發揮更重要的作用。雖然 AI 處理可以在云端進行，但任何需要實時響應的應用都需要在本地完成部分甚至全部的 AI 處理工作。這可以通過結合傳感器的邊緣處理和車內的中樞處理實現，并可能包括從預處理到推理想再到后處理的各個 AI 處理階段，只要滿足實時性要求即可。下面幾個例子反映了 AI 在汽車設計中日益重要的作用：視覺處理：

63、攝像頭傳感器需要能夠分析視頻、識別物體并及時對這些物體做出決策，以便 ADAS 采取行動。駕駛員輔助：AI 可以讓駕駛員與汽車之間的交互更加自然和友好。借助 AI，還可以根據駕駛員的偏好和駕駛技術定制交互方式。車輛間通信：這項技術仍處于起步階段，其具體內容和使用方式目前尚不明確。不過，汽車將能夠相互通信并交換相關信息。想象一下，一輛汽車在卡車后面行駛，司機看不到前面的情況?？ㄜ嚳梢耘c汽車共享有關它能感知到而汽車無法感知的其他車輛信息。因此，如果前方有車輛突然剎車，那么后面的每輛車都可以立即意識到這一點，從而采取適當的主動措施。泊車輔助：這是一種動態應用，車輛可根據傳感器觀察到的信息自動泊車。自

64、動輔助導航駕駛(NoA)：NoA 可能分兩階段實施：高速公路 NoA 和城市 NoA。高速公路 NoA 是一種較為簡單的場景，它使汽車能夠在沒有行人、自行車等車輛通行的專用道路上自動駕駛。目前，該功能主要通過嵌入式視覺技術實現。然而，城市 NoA 的實現要復雜得多，因為必須考慮各種各樣的危險、附近的物體和可能發生的情況。一些開發人員認為，視覺傳感不足以應對復雜的城市場景。例如，許多電動汽車會采用雷達和激光雷達來增強車輛的感知能力。城市 NoA 將成為先進自動駕駛汽車的重要差異化技術。然而，增加所用傳感器的數量和類型將需要更強的處理能力。例如，雷達和激光雷達需要不同于視覺處理和物體識別的計算引擎

65、。例如，激光雷達融合技術可以繪制三維地圖。如果采用固定功能架構，則需要多個處理器和芯片才能實現如此復雜的技術。而采用自適應 SoC，則可以在單個芯片中實現這些不同的功能。智能座艙：駕駛員和乘客監控可以大大提高整體安全性。AI 可以識別駕駛員是否睡著了，或者在炎熱的天氣里識別是否有人將寵物留在車內而開窗通風。增強車載體驗：AI 在汽車中的另一個應用領域是將生成式 AI 融入駕駛艙，以增強車載體驗。如今，語音界面基于關鍵字技術，即使是執行簡單的任務也需要駕駛員依次前往多個菜單。借助 AI，汽車將能夠支持自然語言處理，以便駕駛員能夠用完整的句子說話。生成式 AI 將使汽車能夠根據關聯環境做出智能響應

66、。推動汽車行業創新|21概述 2汽車行業市場趨勢 3技術挑戰 6制造挑戰和 軟件定義汽車 8高性能挑戰 9可編程邏輯和自適應 SOC：靈活性優勢 10自適應 SOC：不只是 可編程邏輯 11借助自適應計算 實現功能安全 12安全性 15無線(OTA)更新 16軟件和生態系統 18人工智能：汽車行業 未來發展的基石 20面向下一代車輛的 第二代 AMD VERSAL AI EDGE 系列自適應 SOC 22AMD 銳龍嵌入式 CPU 將 PC 和游戲體驗帶入汽車 24AMD 在汽車領域：應用示例場景 25總結 26更多資源 27理解自然語音的能力將從根本上改變駕駛員與汽車的交互方式。駕駛員和乘客

67、無需擺弄各種控制按鈕或通過語音一步步調出復雜的菜單選項，只需告訴計算機其想法即可。理想情況下，自然語言處理和生成式 AI 都需要在不依賴云端的情況下進行。想象一下長途駕車穿越山脈、城市峽谷或隧道，這些地方幾乎無法收到信號。即使汽車無法穩定連接網絡，車輛接口仍需要正常工作。車上辦公：汽車可以支持許多辦公應用，從而幫助實現移動辦公。例如，想象一個類似 GPT 的界面，它可以匯總電子郵件或文檔，以便駕駛員可以專注于路況。隨著駕乘體驗越來越依賴于電腦，人工智能電腦的許多功能也可以引入汽車。例如，視頻電話會議可以利用 AI 自動進行眼球跟蹤，使乘客始終直視攝像頭。AI 還能實現自動取景和背景特效，以增強

68、旅途中的視頻會議體驗。AI 還可用于會議總結，甚至使用語音轉文字命令生成內容。安全性提升：隨著車載體驗的發展，它可以提供許多先安全功能。借助語音區分功能，即使在乘客大聲說話時，汽車也可以檢測并識別駕駛員的命令。聲音特征和方向跟蹤技術則可用于提高識別精度。此類功能還能防止乘客（如幼童）發出錯誤命令而干擾駕駛員的意圖。關于 AMD 如何在車輛中支持 AI 技術的更多信息，您可以查閱本電子書的姊妹篇：“AMD在汽車業的成績：應用示例?！蓖苿悠囆袠I創新|22概述 2汽車行業市場趨勢 3技術挑戰 6制造挑戰和 軟件定義汽車 8高性能挑戰 9可編程邏輯和自適應 SOC：靈活性優勢 10自適應 SOC：不

69、只是 可編程邏輯 11借助自適應計算 實現功能安全 12安全性 15無線(OTA)更新 16軟件和生態系統 18人工智能：汽車行業 未來發展的基石 20面向下一代車輛的 第二代 AMD VERSAL AI EDGE 系列自適應 SOC 22AMD 銳龍嵌入式 CPU 將 PC 和游戲體驗帶入汽車 24AMD 在汽車領域：應用示例場景 25總結 26更多資源 27面向下一代車輛的第二代 AMD Versal AI Edge 系列 自適應 SoC第二代 AMD VersalTM AI Edge 系列自適應 SoC 面向需要大量標量、AI 和 DSP 計算的高性能邊緣和視頻應用，可助力實現下一代汽車

70、功能。該器件基于現有的 Versal AI Edge 系列自適應 SoC 打造，結合了 Zynq UltraScale+MPSoC EG 和 EV 系列的功能。這款新器件旨在平衡性能、功耗、面積、功能安全和安全性，從而在汽車中實現先進的嵌入式功能：與第一代器件相比，可提供至高 10 倍的標量算力1 更新后的 AI 引擎(AIE-ML v2)與第一代器件相比，Int 8 計算能力提高了 2 倍2 X5IO 和 DDR 內存控制器支持 LPDDR5x，速度為 8533Mb/s，是第一代器件支持的 LPDDR4x 最大線速率的 2 倍 更新高速 PS 外圍設備：USB 3.2、DisplayPort

71、 1.4、10 GbE、PCIe Gen 5x4 硬化視頻編碼 IP，支持 12 位 4:4:4 H.264/265 內置 1 GHz Mail-G78AE GPU IP 最高配備 8 核 APU 最高配備 10 核 RPU 硬化 ISP IP 硬化 VPP IP該器件可用作 ADAS 和 AD 域控制器，旨在不影響安全性或可靠性的情況下實現出色的每瓦性能。該器件經過專門構建，可在嚴格的物理和功率限制下運行，同時仍滿足高性能汽車應用所需的大量標量、AI 和/或 DSP 計算需求，其作用是高效地實時收集多個視頻輸入，應用 AI 處理來分析這些輸入，并以安全和確定的方式做出對安全、可靠駕駛至關重要

72、的控制決策。隨著第二代 Versal AI Edge 系列自適應 SoC 的推出，在單個器件中實現智能汽車所需的各種處理引擎成為可能。得益于這些自適應 SoC 的架構，開發人員可以對處理過程進行分區，并利用可編程邏輯資源為其分配最高效的引擎。例如，提升駕駛安全性的途徑之一是提供汽車周圍區域的多角度視圖，如環視、智能后視圖等。如今無需使用單獨的 CPU 來提供這些視圖，而是可以將它們集成到單個自適應 SoC 上，并且不會影響功能安全性。第二代 VERSAL AI EDGE 系列的優勢第二代 Versal AI Edge 系列自適應 SoC 能夠為先進的汽車設計帶來顯著優勢。其包括：高性能計算：以

73、 200+DMIP 為目標，實現至高 10 倍的標量算力，從而實時收集數據、分析數據并做出復雜決策。低時延對于車輛需要做出的自主決策至關重要。通過將傳感器處理、數據分析、AI 算法和控制功能等所有功能整合到一個芯片中，可將時延和功耗降至最低。功能安全：這款自適應 SoC 的處理鏈從 APU 到 DDR5 內存均符合 ASIL-D/SIL3 標準，可確保安全運行。增強的硬化安全性：集成的應用安全單元(ASU)可確保安全、實時運行。此外，安全功能可以靈活地隨時間更新，以確保系統能夠維持最高安全級別。推動汽車行業創新|23概述 2汽車行業市場趨勢 3技術挑戰 6制造挑戰和 軟件定義汽車 8高性能挑戰

74、 9可編程邏輯和自適應 SOC：靈活性優勢 10自適應 SOC：不只是 可編程邏輯 11借助自適應計算 實現功能安全 12安全性 15無線(OTA)更新 16軟件和生態系統 18人工智能：汽車行業 未來發展的基石 20面向下一代車輛的 第二代 AMD VERSAL AI EDGE 系列自適應 SOC 22AMD 銳龍嵌入式 CPU 將 PC 和游戲體驗帶入汽車 24AMD 在汽車領域：應用示例場景 25總結 26更多資源 27下一代 AI：該架構的 AI 引擎(AIE-ML v2)實現了出色的 AI 推理計算效率（每瓦 TOPs），使其能夠在保持優異功耗的情況下快速分析數據。加速 AI 開發：

75、Versal 架構由 Vitis 和 Vitis AI 開發平臺提供支持。這些先進的開發工具簡化了系統設計并可生成高效的 AI/ML 系統。卓越的傳感器連接能力：AMD 先進的可編程邏輯使 Versal 自適應 SoC 能夠實現不同的傳感器輸入并連接到任意傳感器。靈活的可編程邏輯與更新版 I/O 和高級硬化 IP 相結合，使開發人員能夠在進行環境分析和決策時，在同一器件上設計制定制的預計算和后計算傳感器聚合和處理。這樣一來，單個芯片即可包含整個高性能邊緣和視頻系統，從而取代了會增加系統復雜性和成本的外部集線器和交換機。雷達和激光雷達在 ADAS 和自動駕駛系統中發揮著越來越重要的作用。然而，使

76、用這些傳感器需要大量的復雜處理。與功能固定的 CPU 相比，FPGA 和自適應 SoC 可以提高處理效率。其真正的優勢在于單個器件可以處理的傳感器/通道數量。隨著車輛中傳感器數量的增加，OEM 廠商需要能夠整合處理工作，從而以經濟高效的方式實現擴展。行業領先的可編程邏輯技術：該技術最重要的特點之一在于，相關設計能夠實時整合傳感器數據。在 ADAS 平臺中，“融合”階段可以推動峰值計算或處理需求。將這一階段卸載到可編程邏輯中，可使處理器復合體專注于驅動解決方案的行為和路徑規劃階段。軟件和硬件靈活性：可編程邏輯使硬件具備了軟件的靈活性。這使開發人員能夠適應不斷演進的應用需求，而無需重新設計系統。單

77、芯片異構計算第二代 AMD Versal 系列自適應 SoC 在單個器件上集成了先進的可編程邏輯、集成 CPU、高級安全性、安防功能等。這令 OEM 廠商能夠通過單個平臺為整個應用提供服務，從預處理到推理再到后處理，均包括在內。異構計算允許 OEM 廠商將每項任務分配給可用的適當處理器，從而優化性能、效率和存儲器帶寬，以達到降低功耗并縮小尺寸規格的目的。例如，FPGA 適合用于傳感器數據采集和預處理，AI 加速器（由 AMD 技術提供支持）能夠實現高效的 AI 推理，嵌入式 CPU 非常適合控制密集型決策。要滿足邊緣計算對性能、功耗和尺寸規格的要求，就必須提供一個單一平臺，并安排特定域的處理子

78、系統負責某一應用的相應部分。第二代 AMD Versal AI Edge 系列自適應 SoC 在單個器件中實現了預處理、AI 推理和后處理功能，從而減少或消除了對額外處理器、PCIe 或 I/O 集線器、配套 FPGA 和安全微控制器的需求。該架構避免了多芯片解決方案的開銷，實現了更小的系統占用空間、低系統時延和更短的設計時間。AI 推理感知、分析感知分析AI 引擎后處理決策、控制和反饋決策控制HMI高性能嵌入式CPU預處理傳感器處理、融合和數據調節攝像頭雷達激光雷達其他傳感器數據調節傳感器融合傳感器處理可編程邏輯AI 處理的三個階段概述 2汽車行業市場趨勢 3技術挑戰 6制造挑戰和 軟件定義

79、汽車 8高性能挑戰 9可編程邏輯和自適應 SOC：靈活性優勢 10自適應 SOC：不只是 可編程邏輯 11借助自適應計算 實現功能安全 12安全性 15無線(OTA)更新 16軟件和生態系統 18人工智能：汽車行業 未來發展的基石 20面向下一代車輛的 第二代 AMD VERSAL AI EDGE 系列自適應 SOC 22AMD 銳龍嵌入式 CPU 將 PC 和游戲體驗帶入汽車 24AMD 在汽車領域：應用示例場景 25總結 26更多資源 27 推動汽車行業創新|24AMD 銳龍嵌入式 CPU 將 PC 和游戲體驗帶入汽車視頻流在未來，信息娛樂系統通過自身軟件包內的串流應用，即可為汽車提供優質

80、內容。得益于出色的圖形性能，乘客將能夠享受到高清的流媒體電視節目、直播、體育賽事和電影。多顯示屏應用未來的汽車將在車艙內配備多個顯示屏。這些顯示屏可為乘客提供沉浸式的豐富視覺娛樂體驗，同時還可以通過先進的數字座艙，為駕駛員提供顯示的行程信息或安全警告。AMD 銳龍嵌入式 V2000 系列處理器AMD 銳龍嵌入式 V2000 處理器系列能夠為汽車應用提供出色性能和能效。單個銳龍嵌入式 V2000 器件不僅能夠管理智能座艙內的多個顯示屏，還可用于為 AAA 游戲、流媒體視頻娛樂和車載辦公應用提供支持。AMD 銳龍嵌入式 V2000 處理器系列采用系統級芯片設計，基于突破性的“Zen 2”PC 核心

81、架構，并融入了創新的 7nm 制程工藝和優化的高性能 AMD Radeon 顯卡。銳龍嵌入式 V2000 處理器可同時支持 4 臺 4K 顯示屏，并擁有 8 個 Zen 2 核心，可滿足要求嚴苛的應用需求。隨著汽車的自動駕駛水平越來越高，乘客在旅途中尋找新的辦公和娛樂方式時，對高端 PC 計算、視頻流媒體和游戲的需求也將隨之增加。OEM 廠商需要改變思路，重新考慮車載體驗，將個人電腦融入汽車。將來，乘客會希望在上下班途中或為汽車充電時繼續無縫工作。這包括在多塊顯示屏上同時運行多個應用，并在多個應用和多個屏幕間自由切換。對于其他人來說，他們可能需要高端的視頻流和互聯網連接，并將家庭游戲體驗帶到汽

82、車上。這些體驗需要高性能計算，也就是我們所期望的 x86 平臺。AMD 嵌入式 CPU 將幫助未來的汽車憑借出色的高清圖像和引人注目的控制臺和媒體顯示屏脫穎而出，這對汽車制造商來說非常有價值。此外，這些大尺寸的高保真顯示屏便于駕駛員進行查看和控制，有助于提高駕駛員的安全性。3D 數字游戲 在汽車上實現家庭 AAA 級游戲體驗，將成為未來吸引購車者的一大賣點。這可以通過加速處理單元(APU)或附加的獨立 GPU 來實現，APU 也就是具有集成圖形處理功能的 CPU。AMD 解決方案以豐富的技術生態系統為依托，可支持各種主機游戲。該器件具有出色的能效和長達 10 年的計劃產品供貨期，可為汽車客戶提

83、供超長生命周期支持。AMD Embedded+架構全新 AMD Embedded+架構將 AMD Versal AI Edge 自適應 SoC 與銳龍嵌入式 CPU 集成在一塊板卡上，旨在為嵌入式 PC 和邊緣設備提供實時傳感器處理能力。AMD 正在為汽車市場開發類似的解決方案。推動汽車行業創新|25概述 2汽車行業市場趨勢 3技術挑戰 6制造挑戰和 軟件定義汽車 8高性能挑戰 9可編程邏輯和自適應 SOC：靈活性優勢 10自適應 SOC：不只是 可編程邏輯 11借助自適應計算 實現功能安全 12安全性 15無線(OTA)更新 16軟件和生態系統 18人工智能：汽車行業 未來發展的基石 20面

84、向下一代車輛的 第二代 AMD VERSAL AI EDGE 系列自適應 SOC 22AMD 銳龍嵌入式 CPU 將 PC 和游戲體驗帶入汽車 24AMD 在汽車領域：應用示例場景 25總結 26更多資源 27AMD 在汽車領域：應用示例場景AMD 自適應和嵌入式 x86 技術已在整個汽車行業部署多年。下面幾個案例介紹了它的具體應用場景：AMD 自適應計算技術助力斯巴魯打造 EyeSight 安全系統AMD 技術助力斯巴魯打造基于視覺的 EyeSight 高級駕駛輔助系統(ADAS)。部分斯巴魯車型所搭載的 EyeSight 系統可提供自適應巡航控制、車道保持輔助、預碰撞制動等高級功能，將出色

85、的安全技術交付至消費者手中。EyeSight 系統使用兩個模擬人眼的立體攝像頭來檢測車輛前方的車輛和行人，并準確確定每個物體的距離、形狀和速度。借助 AMD 自適應 SoC，斯巴魯能夠將 EyeSight 視野擴大近一倍，并實現更快的圖像處理。斯巴魯計劃將第二代 AMD Versal AI Edge 系列自適應 SoC 用于其下一代 EyeSight 系統。AMD 為日立安斯泰莫下一代前視攝像頭系統提供支持，以增強汽車安全性日立安斯泰莫選擇 AMD 自適應計算技術為其新款立體前視攝像頭提供支持，用于自適應巡航控制和自動緊急制動，以提升視覺功能并助力增強下一代汽車的安全性。AMD 汽車車規級 Z

86、ynq UltraScale+多處理器片上系統(MPSoC)能在攝像頭端提供立體與單目圖像處理，使其能夠檢測超過 120 度目標范圍的物體，該角度比上一代攝像頭寬 3 倍，進而提高了整體安全性。AMD 為愛信下一代自動泊車輔助系統提供 支持愛信選中搭載深度學習處理器的 AMD Zynq UltraScale+MPSoC 車規級平臺，為其自動泊車輔助(APA)系統提供支持。車規級 Zynq UltraScale+MPSoC 平臺高度靈活應變，支持下一代愛信 APA 系統以極低時延高效檢測行人、車輛和可行駛區域。該系統通過 4 個攝像頭和 12 個超聲波傳感器識別周邊環境并計算駕駛路線。隨后，該系

87、統會根據計算出的路線控制車輛以自動泊車。億咖通科技借助 AMD 處理器構建下一代沉浸式智能座艙平臺沉浸式座艙娛樂體驗的打造逐漸成為車企的下一個“必爭之地”。從座艙人機界面交互到大型應用（如游戲等），這些日益增長的“第三空間”需求對座艙芯片處的計算能力和視頻圖形渲染能力提出了更高的要求。億咖通科技擁有全球逾 600 萬輛汽車的量產經驗產品，其采用 AMD 銳龍嵌入式 V2000 處理器和 AMD Radeon RX 6000 系列 GPU，為其億咖通馬卡魯（ECARX Makalu）計算平臺提供強大算力。億咖通科技充分利用 AMD 芯片的強大計算和視覺圖形渲染性能，結合特別定制研發的虛擬化程序和

88、一系列系統軟件，為各種任務和功能域有效分配資源。推動汽車行業創新|26概述 2汽車行業市場趨勢 3技術挑戰 6制造挑戰和 軟件定義汽車 8高性能挑戰 9可編程邏輯和自適應 SOC：靈活性優勢 10自適應 SOC：不只是 可編程邏輯 11借助自適應計算 實現功能安全 12安全性 15無線(OTA)更新 16軟件和生態系統 18人工智能：汽車行業 未來發展的基石 20面向下一代車輛的 第二代 AMD VERSAL AI EDGE 系列自適應 SOC 22AMD 銳龍嵌入式 CPU 將 PC 和游戲體驗帶入汽車 24AMD 在汽車領域：應用示例場景 25總結 26更多資源 27總結汽車行業已經進入一

89、個蘊含巨大商機的時期。AI 技術的采用以及電動汽車和自動駕駛技術的擴張，為汽車行業提供了徹底重新設計車輛并重新構想駕駛員和乘客體驗的契機。AMD 致力于與汽車行業合作，共同打造下一代信息娛樂功能、ADAS 和自動駕駛技術。以第二代 AMD Versal AI Edge 系列自適應 SoC 為代表的下一代可編程邏輯技術讓實現這一目標成為可能。AMD 技術使汽車行業能夠在不影響可靠性或功能安全性的情況下，將消費電子體驗帶入車輛。借助 AMD 車規級產品組合的強大功能，開發人員可以在單個芯片上構建高性能系統，以適應不斷演進的法規要求和快速發展的技術步伐。如需了解有關 AMD 技術如何推動汽車設計發展

90、的更多信息，請訪問我們的網站：https:/ 2汽車行業市場趨勢 3技術挑戰 6制造挑戰和 軟件定義汽車 8高性能挑戰 9可編程邏輯和自適應 SOC：靈活性優勢 10自適應 SOC：不只是 可編程邏輯 11借助自適應計算 實現功能安全 12安全性 15無線(OTA)更新 16軟件和生態系統 18人工智能：汽車行業 未來發展的基石 20面向下一代車輛的 第二代 AMD VERSAL AI EDGE 系列自適應 SOC 22AMD 銳龍嵌入式 CPU 將 PC 和游戲體驗帶入汽車 24AMD 在汽車領域：應用示例場景 25總結 26更多資源 27 Copyright 2024 AMD 公司，版權所

91、有。保留所有權利。AMD、AMD 箭頭標識、Kria、UltraScale+、Radeon、Ryzen、銳龍、Versal、Vitis、Zynq 以及本文提及的其他指定品牌均為 AMD 公司的商標。其他產品名稱僅用于標識目的，且可能是其各自公司的商標。PID#231950202-A尾注1.基于對第二代 Versal AI Edge 系列和第二代 Versal Prime 系列處理系統的 DMIPs 合計總值的 AMD 內部流片前性能估算，配置為 8 個 2.2 GHz Arm Cortex-A78AE 應用核心和 10 個 1.05 GHz Arm Cortex-R52 實時核心，對比第一代

92、Versal AI Edge 系列和第一代 Versal Prime 系列處理系統已發布的 DMIPs 合計總值。第二代 Versal AI Edge 系列和第二代 Prime 系列運行條件：最高可用速度等級、0.88V PS 工作電壓、分離模式運行、最大支持運行頻率。第一代 Versal AI Edge 系列和 Prime 系列運行條件：最高可用速度等級、0.88V PS 工作電壓、最大支持運行頻率。實際 DMIPs 性能在最終產品上市時將有所不同。(VER-027)2.基于第二代 Versal AI Edge 系列中采用的 AIE-ML v2 計算模塊的產品規格（每個時鐘周期運行 1024 次 INT8 運算），對比第一代 Versal AI Edge 系列中采用的 AIE-ML 計算模塊架構已發布的產品規格（每個時鐘周期運行 512次 INT8 運算）。性能預測截至 2024 年 2 月。(VER-024)更多資源AMD 汽車解決方案第二代 AMD Versal AI Edge 系列AMD ADAS 解決方案AMD 駕乘體驗解決方案ADAS 和自動駕駛可擴展實現方法白皮書