Aquantia与NVIDIA合作 解决自动驾驶中的数据带宽问题
2018-01-31 09:38:47来源：青亭网 热度:
在自动驾驶领域，数据传输带宽是一个很少有人了解的问题。对于自动驾驶来说，通常有两种数据传输方式：一是传输原始图像和传感器数据，这样可以实现超低的延迟，但对带宽要求很高；或是使用编码工具和DSP来处理数据，但传输延迟会变大。当我们进入第四级(接近自动的)和第5级(完全自动的)车辆系统的开发时，处于对行车安全和响应时间的考虑，必须使用低延迟的方案，这意味着要产生很大的数据传输量。
摄像头捕获的原始视频数据量很大：一个1080p60的视频，每个通道有8位颜色，需要带宽为0.373GB/s，也就是每台相机2.99Gbps。而现在汽车上通常有4到8个摄像头，再加上要预留足够的冗余，千兆带宽根本无法满足数据传输需求。
英伟达和Aquantia在今天宣布合作，这意味着Aquantia的网络控制器和PHYs将被用于英伟达的DrivePX Xavier平台，以及随后的Pegasus平台。而Aquantia的新汽车产品AQcelerate，也将由3个芯片组成，以满足汽车联网需求。
对于这三种新芯片，一个是PHY，一个是PCIe网络控制器，第三个是两者的结合体。它可以使用标准的相机输入(2500BASE-X, USXGMII和XFI)，并根据需要通过多千兆以太网发送数据。该控制器可将标准XFI 10gb的SerDes数据直接输出到PCIe，而组合芯片作为常规的MACPHY组合，将以太网数据转换为PCIe。这三种芯片都是基于28nm工艺制造的，并符合AEC-Q100行业标准。
正如Aquantia所说的那样，使用多千兆以太网可以支持一对双绞线2.5Gbps、两对5Gbps的传输速度，最多可支持到4对双绞线10Gbps。目前的汽车网络系统是基于单对100/1000Mbit技术，这对于英伟达第四级和第五级自动驾驶所需的高带宽、低延迟需求是不够的。
这些芯片是在Aquantia公司与英伟达合作之前设计的，但鉴于Aquantia目前在多千兆以太网领域领先于竞争对手，其他热衷于汽车技术的公司也可以使用Aquantia。英特尔、高通和Realtek都认为，如果你需要发送原始数据，Aquantia在多千兆以太网是目前惟一的选择。Aquantia表示，NVIDIA的Gary Shapiro在去年年中为他们录制了宣传材料，不过由于Xavier发布于2016年，所以Aquantia和NVIDIA很可能在之前就已经进行了技术合作。
如果所有传感器都有16GB/s的传输速度，内部交换机和SoC也必须有与之匹配的处理速度。在CES上，NVIDIA提供了一个Xavier SoC的基本框图，包括一些关于定制的ARM内核，GPU，DSP以及一些关于网络的细节。
这张幻灯片显示，这颗芯片集成了1Gbps和10Gbps接口，总共支持109Gbps的全网络带宽。在视频处理器上，它支持18亿像素/秒的解码，这意味着可以支撑十几个1080p60规格的摄像头以8bit色采集画面(1080p60 = 124MPixel/s)，或者是4K摄像头和其他传感器的组合。而Xavier的ISP也能够达到15亿像素/秒的处理速度。
来自Aquantia的模型实例展示了未来第四级和第五级自动驾驶的设计布局，其中包含10个RADAR/LIDAR/SONAR传感器，8个摄像头，以及总共18个PHY，两个控制器和三个开关。考虑到这些系统有一定的冗余度（摄像机和传感器应该连接两个至少两个交换机，如果一个CPU发生故障而另一个可以接管等）。最后一个问题便是功耗，不过Aquantia并没有透露具体信息，有待英伟达在未来公布。
责任编辑：王维
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