一文浅析蔚来的下一代电子电气架构

admin 2022年11月2日01:28:25安全新闻评论31 views2235字阅读7分27秒阅读模式

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这两年,各个主机厂纷纷在技术日等大型场合发布自家的下一代电子电气架构,比如小鹏的X-EEA3.0中央计算平台+区域控制架构、理想的LEEA4.0区域架构、广汽埃安的中央计算平台架构——星灵架构、长城的计算平台架构GEEP3.0、大众的三域架构等。
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图1 上汽、广汽、长城的中央计算平台架构(来源网络)
蔚来的下一代电子电气架构
与其他主机厂一样,EEA更新的目的就是为了解软硬件不通用、软件不可迭代、应用功能固等问题,实现软件复用、快速迭代、快速灵活部署、软件平台化、代码高内聚低耦合。
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图2 架构更新的关键点
下一代的电子电气架构中,蔚来的选择是区域控制器架构,整个系统由中央计算单元、区域控制器和高速以太网构建基本骨架,通过三者的协同,构建自适应、自学习系统,并且提供广泛的智能互联功能。
如下图所示,环形拓扑,支持Fail-operational的双冗余系统,具有良好扩展性。
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图3 蔚来的下一代电子电气架构
其中中央计算单元在性能上拥有1000TOPS以上的算力,主频大于1GHz。结合之前英伟达的官网信息,中央计算单元的主控是英伟达的Orin芯片,而且是由现有的Adam超算平台迭代过来的。
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图4 英伟达官方平台信息
因为在最新的ES7上将搭载蔚来的Aquila 蔚来超感系统。该系统中有一个Adam超算平台。该平台的由四个 DRIVE Orin 系统级芯片(SoC)构成,所提供的超过 1000 TOPS 的算力,前两个系统级芯片负责处理车辆传感器组每秒产生的 8 千兆字节数据。第三个 Orin 作为备份,确保系统能够在任何情况下安全运行。第四个 Orin 支持本地训练,通过车队学习改进车辆并根据个人用户的喜好实现驾驶体验的个性化。
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图5 蔚来的adam超算平台
Adam超算平台可以驱动各种智能功能并留出足够的裕量用于在未来通过 OTA 增加新功能。
对于区域控制器而言,其是一个支持中央计算平台的汽车小脑系统,其功能是:
  • 分布式边缘计算框架;
  • 车控仲裁中心;
  • 面向服务通信的信息通信网络;
  • 区域集中式数据中心;
  • 整车配电枢纽;
  • 获取智能传感器的数据和控制智能执行器的行为;
为了实现上述的功能,以及实现上面提到的平台化、高内聚低耦合、高重用性、灵活部署的特性,软件必须是面向服务的架构、广泛的采用中间件(SOME/IP、DDS等)。
这就需要对现有的软件架构进行重构,首先是引入远程调用方式(RPC),这也是SOA思想的核心,第二需要对传统常用的是本地调用方式(LPC)进行重构(这种方式是函数的本地调用、没有统一的机制和标准),比如统一RPC与LPC的接口,让LPC模拟Method、Request/Responce、Fire/Forget、Event等通信方式,实现服务对下层无感调用。
另外由于区域控制器的资源有限,为了实现跨域功能融合、跨域功能隔离。蔚来的方法是在区域控制器上采用AMP多核架构,AMP 模式的 RTOS 在各个 CPU 上均运行一个操作系统实例,这些操作实例不一定完全相同。
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图6 AMP模式
这样方式具有不需要MMU、运行开销小,支持不同功能安全等级的系统融合的特性,但是也带来了一些挑战,比如核心的负载没有统一的管理、多核通信机制开销、不同核心之间的启动时序难以管理等。这种工程技术问题随着经验和时间的积累,肯定是没问题的,况且蔚来已有自研域控制的经验积累,
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图7 蔚来ES8上自研底盘域控制器
正如之前所说,不管是新势力还是传统主机厂,这两年都纷纷对自家的EEA架构进行大刀阔斧的革新,都瞄准中央计算单元架构而去,基本明后年都可以落地到量产车型上,从架构理念的先进性,以及主要控制器的主控芯片的先进性来说,都是可圈可点的。
但是先进架构的掌控能力,性能释放的能力,以及软件功底才是对各家主机厂的真正考验,并且仅仅是开始,对架构的掌控以及运用需要不断地摸索、磨合、迭代。这才是各主机厂下阶段的重中之重。

来源:智驾最前沿


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