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NVIDIA:自動(dòng)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(dòng)駕駛卡車的發(fā)展再次迎來關(guān)注。

  1、自動(dòng)駕駛卡車近期部分進(jìn)展

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  沃爾沃卡車自動(dòng)駕駛車輛產(chǎn)品

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

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  采用Aurora Driver 的自動(dòng)駕駛Peterbilt 579 測試卡車

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

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

  圖森未來(TuSimple)推進(jìn)自動(dòng)駕駛8級(jí)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(jì)劃在2024年行業(yè)首先在北美市場推出8級(jí)自動(dòng)駕駛卡車。

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

  美國Locomation公司,主要開發(fā)兩輛卡車編隊(duì)行駛技術(shù)Autonomous Relay Convoys,后車自動(dòng)跟隨,駕駛員可休息。美國運(yùn)輸公司W(wǎng)ilson Logistics已宣布將在2022年將Autonomous Relay Convoys導(dǎo)入至1000臺(tái)卡車。

  2、NVIDIA的自動(dòng)駕駛卡車朋友圈

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

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  英偉達(dá)自動(dòng)駕駛卡車合作伙伴

  沃爾沃集團(tuán)2019年與NVIDIA建立伙伴關(guān)系,共同開發(fā)自動(dòng)駕駛商用車及決策系統(tǒng)。雙方將進(jìn)行端對(duì)端 AI 開發(fā)、模擬和車載計(jì)算項(xiàng)目,這是英偉達(dá)參與最深最廣泛的開發(fā)合作項(xiàng)目。合作之初開發(fā)團(tuán)隊(duì)將依靠Drive AGX Pegasus平臺(tái),該平臺(tái)將處理車輛內(nèi)部的計(jì)算能力,而Drive AV軟件棧將負(fù)責(zé)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(tái)進(jìn)行測試。

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

  五十鈴的技術(shù)開發(fā)也采用了NVIDIA DRIVE AGX平臺(tái)。2018年五十鈴(Isuzu Motors)宣布將與英偉達(dá)(Nvidia)合作,一起研發(fā)自動(dòng)駕駛技術(shù),尤其幫助自動(dòng)駕駛系統(tǒng)學(xué)習(xí)如何根據(jù)乘用車收集的數(shù)據(jù),應(yīng)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(jìn)的處理器來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(dòng)駕駛卡車車隊(duì)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(dòng)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(dòng)駕駛相關(guān)產(chǎn)品

  1. 英偉達(dá)推出的動(dòng)駕駛汽車芯片包括:

  ·2015年——Drive PX,算力(單精度浮點(diǎn)計(jì)算能力)2Tops,支持L2級(jí)自動(dòng)駕駛

  ·2016年——Drive PX2,算力8Tops,支持L3級(jí)自動(dòng)駕駛

  ·2017年——Drive Xavier,算力30Tops,支持L4級(jí)自動(dòng)駕駛

  ·2019年——DRIVE AGX Orin,算力254Tops,支持L5級(jí)自動(dòng)駕駛并兼容L2~L4級(jí)自動(dòng)駕駛,

  ·2021年——DRIVE Atlan,1000 TOPS,供應(yīng)給4級(jí)和5級(jí)自動(dòng)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(huì)上,英偉達(dá)公布了其最新的智能汽車和自動(dòng)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(biāo)是供應(yīng)給4級(jí)和5級(jí)自動(dòng)駕駛汽車--以及下一代高度輔助汽車,預(yù)計(jì)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(gòu)、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(shí),它還支持400Gbs(40萬兆)網(wǎng)絡(luò)和安全網(wǎng)關(guān),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(jí)自動(dòng)駕駛車輛整車的算力還要強(qiáng)。

  明年投產(chǎn)的NVIDIA DRIVE Orin并不局限于計(jì)算自動(dòng)駕駛,未來將成為汽車的中央電腦。Orin SoC可以承擔(dān)汽車內(nèi)儀表、信息娛樂、駕駛員監(jiān)控以及自動(dòng)駕駛四個(gè)域的計(jì)算,四個(gè)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(gòu)設(shè)計(jì)。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(yù)計(jì)這款SoC將出現(xiàn)在2025年的車型上。

  2. NVIDIA DRIVE 軟件:

  NVIDIA DRIVE? 平臺(tái)包括車載計(jì)算機(jī) (DRIVE AGX) 和完整的參考架構(gòu) (DRIVE Hyperion?),以及數(shù)據(jù)中心托管的模擬平臺(tái) (DRIVE Constellation?) 和深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) (DNN) 訓(xùn)練平臺(tái) (DGX?)。NVIDIA DRIVE? 平臺(tái)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(gòu)建和部署各種先進(jìn)的 AV 應(yīng)用程序,包括感知、定位和映射、計(jì)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(chǔ)所在,這是針對(duì)加速計(jì)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(shí)現(xiàn)高效并行計(jì)算的 NVIDIA CUDA? 庫、用于實(shí)時(shí) 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(duì)自動(dòng)駕駛汽車開發(fā)至關(guān)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(luò) (DNN) 框架。該工具擁有模塊化和開放的特點(diǎn),在設(shè)計(jì)上符合汽車行業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)。

  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(zhì)真實(shí)駕駛數(shù)據(jù)訓(xùn)練的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) (DNN)。這些豐富的感知輸出可以用于自動(dòng)駕駛和繪圖功能。在規(guī)劃和控制層內(nèi),NVIDIA Safety Force Field? 計(jì)算模塊會(huì)檢查主要規(guī)劃系統(tǒng)的操作,以保護(hù)車輛免受碰撞。

  DRIVE IX

  DRIVE IX 是一個(gè)開放軟件平臺(tái),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(xiàng)功能的感知應(yīng)用,還可提供 DNN 以實(shí)現(xiàn)高級(jí)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(tái)

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

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  NVIDIA DRIVE Hyperion Developer Kit

  Hyperion配備了以最高性能驗(yàn)證自動(dòng)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(shí)時(shí)處理來自12個(gè)外部攝像頭、3個(gè)內(nèi)部攝像頭、9個(gè)雷達(dá)和2個(gè)激光雷達(dá)傳感器的數(shù)據(jù),以此實(shí)現(xiàn)汽車的安全自動(dòng)駕駛運(yùn)行。

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

  Hyperion通過在集中式計(jì)算的基礎(chǔ)上加入完整的傳感器配置,為智能汽車硬件的上路驗(yàn)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(píng)估和驗(yàn)證自動(dòng)駕駛軟件的關(guān)鍵平臺(tái)。

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

  4、NVIDIA的優(yōu)勢與影響

  英偉達(dá)和各大車企接觸的過程中,有五個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)影響著自動(dòng)駕駛芯片的選擇。

  1、深度學(xué)習(xí)的算力和效能。

  2、支持多個(gè)不同種類傳感器輸入。

  3、軟件開發(fā)的便利性。英偉達(dá)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(jìn)行開發(fā)。當(dāng)產(chǎn)品正式量產(chǎn)后,可以輕松移植到自動(dòng)駕駛硬件中。

  4、獲得功能安全認(rèn)證。當(dāng)前英偉達(dá)量產(chǎn)的Xavier自動(dòng)駕駛芯片已經(jīng)獲得德國T?V的ASIL-C功能安全認(rèn)證。

  5、提供完整的解決方案。一些車企自研自動(dòng)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(shù)集成進(jìn)車內(nèi),這兩種解決方案英偉達(dá)都能提供。

  NVIDIA面向自動(dòng)駕駛開發(fā)的開放平臺(tái)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(shù)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(kuò)展性的軟件,這樣的開放平臺(tái)也提高了NVIDIA的價(jià)值。車企背后的NVIDIA,對(duì)推進(jìn)面向?qū)嵱没拈_發(fā)作出了很大貢獻(xiàn)。


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