AutoExpert
Reklama
Reklama

Komputery w samochodach

Preview
Nvidia
16.11.2021
Reklama
Reklama

Moc jest ważna nie tylko w kwestii napędzania pojazdów. Także komputery sterujące układami bezpieczeństwa czy jazdą autonomiczną muszą cechować się coraz większą mocą obliczeniową.

  • W 2015 r. na targach CES zaprezentowano przełomowy procesor Nvidia Tegra X1. 
  • Tegra X1 według informacji publikowanych przez firmę Nvidia jest pierwszym mobilnym procesorem o mocy obliczeniowej przekraczającej 1 TFLOPS.
  • Na targach Auto Shanghai 2021 firma ZF zaprezentowała kolejną generację swojego komputera ZF ProAI.
  • Komputer ZF ProAI III generacji ma moc niedawnego superkomputera, a mieści się w niewielkiej obudowie.
  • Xavier to SoC (System-on-Chip), który jest mózgiem komputera NVIDIA DRIVE AGX zarówno do zastosowań autonomicznych, jak i kokpitowych.
  • W pełni funkcjonalny system Level 2+ wymaga znacznie większej mocy obliczeniowej i zaawansowanego oprogramowania, takiego jak DRIVE AutoPilot, które integruje NVIDIA Xavier SoC
Reklama

W 2015 r. na targach CES zaprezentowano przełomowy procesor Nvidia Tegra X1. W tę jednostkę wyposażone zostały projekty Drive CX i Drive PX, czyli referencyjne rozwiązania dla samochodów. Drive CX odpowiada za integrację działania wszystkich wyświetlaczy, multimediów i systemów usprawniających kierowanie pojazdem, natomiast Drive PX to komputer typu autopilot. Wspomaga on działanie systemów, które pracują niezależnie od woli kierowcy – jest więc jak autonomiczny układ nerwowy w organizmie.

Możliwości systemów Drive CX i PX były w tamtym czasie ogromne. Ten pierwszy system był w stanie wyświetlać aż 16,6 Mpix na wszystkich ekranach w samochodzie i tworzyć zaawansowane wizualizacje pozwalające na tworzenie animowanych prędkościomierzy. System Drive CX wyposażono w jeden chip Tegra X1, podczas gdy Drive PX jest układem dwuprocesorowym.

Tegra X1 według informacji publikowanych przez firmę Nvidia jest pierwszym mobilnym procesorem o mocy obliczeniowej przekraczającej 1 TFLOPS. Oznacza to, że X1 może wykonać bilion operacji zmiennoprzecinkowych na sekundę. Układ ma więc moc obliczeniową superkomputerów z końca XX w. wieku lub karty graficznej GeForce GTX 275 z 2009 roku.

Specyfikacja NVIDIA Tegra X1:

  • 8 rdzeni (4 duże rdzenie Cortex-A57 i 4 małe rdzenie Cortex-A53)
  • 64 bity
  • 6 lat – 30 razy więcej mocy

Mówi się, że gdyby motoryzacja rozwijała się tak szybko jak komputery, to dziś na jednym tankowaniu można byłoby przejechać dystans z Ziemi na Księżyc i z powrotem, i to w rozsądne kilka godzin. Tezę tę potwierdza szybki rozwój elektroniki. W systemach stosowanych w motoryzacji zapotrzebowanie na moc obliczeniową wzrosło drastycznie przede wszystkim przez zapotrzebowanie na systemy rozpoznawania znaków oraz jazdy autonomicznej. W ten sposób moc obliczeniowa komputerów samochodowych wzrosła około 30-krotnie.

Na targach Auto Shanghai 2021 firma ZF zaprezentowała kolejną generację swojego komputera ZF ProAI. Według zarządu firmy ZF jest to obecnie najbardziej elastyczny, skalowalny i potężny superkomputer klasy samochodowej na świecie. Nadaje się do każdego typu pojazdu i do wszystkich poziomów jazdy zautomatyzowanej lub autonomicznej: od poziomu 2 do poziomu 5. Do produkcji seryjnej ZF ProAI wejdzie najpóźniej w 2024 r.

Preview
Chłodzenie aktywne komputera ZF ProAI. Źródło: ZF Friedrichshafen
Reklama

W porównaniu z poprzednimi modelami ZF ProAI został ulepszony pod wieloma względami. Mimo że ma większą wydajność obliczeniową (do 66% więcej teraOPS), zużywa do 70% mniej energii (średnio 3 teraOPS na wat). Możliwości ZF ProAI w zakresie sztucznej inteligencji zostały zoptymalizowane pod kątem procesów głębokiego uczenia się, co jeszcze bardziej zwiększa jego zdolność do obsługi zaawansowanych funkcji bezpieczeństwa.

Preview
Komputer ZF ProAI III generacji ma moc niedawnego superkomputera, a mieści się w niewielkiej obudowie. Źródło: ZF Friedrichshafen

Karta oferuje fuzję 360° wszystkich dostępnych danych z czujników, w tym danych pomiarowych z radarów, LiDAR-ów, kamer i sygnałów dźwiękowych. Dodatkowo pozwala to zaoszczędzić niezbędną przestrzeń instalacyjną. Większość modeli ZF ProAI będzie dostarczana w tej samej standardowej obudowie o wymiarach 24×14×5 cm.

Modułowa budowa superkomputera oznacza, że może on być wyposażony w układy SoC (System-on-Chip) różnych producentów w celu uzyskania preferowanego rozwiązania dla klienta. Może on obsługiwać własne oprogramowanie firmy ZF lub oprogramowanie innych dostawców zewnętrznych. Znormalizowane złącza i możliwość połączenia ze sobą większej liczby jednostek ZF ProAI sprawiają, że jest on elastyczny w zastosowaniu i instalacji w każdym typie pojazdu.

Płyta główna firmy ZF oferuje elastyczność, która umożliwia osiągnięcie mocy obliczeniowej w zakresie 20–1000 teraOPS i 30 TFLOPS. Oznacza to 1000 trylionów (1 kwadrylion) operacji obliczeniowych na sekundę i 30 bilionów operacji zmiennoprzecinkowych na sekundę.

Preview
Xavier to SoC (System-on-Chip), który jest mózgiem komputera NVIDIA DRIVE AGX zarówno do zastosowań autonomicznych, jak i kokpitowych. To superkomputer wyposażony w funkcje sztucznej inteligencji (AI), zawierający sześć różnych typów procesorów, w tym CPU, GPU, akcelerator głębokiego uczenia, programowalny akcelerator wizji, procesor sygnału obrazu i akcelerator przepływu stereo/optycznego. Źródło: Nvidia

Układ ZF ProAI oferuje koncepcję modułową i otwartą architekturę oprogramowania, która wykorzystuje SoC NVIDIA DRIVE Xavier i oprogramowanie DRIVE.

Dla jazdy autonomicznej

Jest pięć poziomów autonomicznej jazdy – od Level 0 do Level 5 (który nie wymaga żadnej ludzkiej interwencji). Level 2 bywa czasem nazwany „hands off”, co w wolnym tłumaczeniu oznacza „ręce z kierownicy”. Zautomatyzowany system przejmuje pełną kontrolę nad pojazdem (przyspieszanie, hamowanie i kierowanie). Kierowca musi jednak monitorować prowadzenie pojazdu i być gotowy do natychmiastowej interwencji, jeśli system automatyczny nie zareaguje prawidłowo.

Stwierdzenie „hands off” nie powinno więc być brane dosłownie. W rzeczywistości kontakt między kierownicą a ręką jest często obowiązkowy podczas jazdy, aby potwierdzić, że kierowca jest gotowy do interwencji.

W pełni funkcjonalny system Level 2+ wymaga znacznie większej mocy obliczeniowej i zaawansowanego oprogramowania, takiego jak DRIVE AutoPilot, które integruje NVIDIA Xavier SoC, platformę SI dla maszyn autonomicznych i najnowsze oprogramowanie NVIDIA DRIVE do przetwarzania sieci neuronowych (DNN).

WARTO WIEDZIEĆ
DRIVE AutoPilot

DRIVE AutoPilot jest częścią otwartej platformy NVIDIA DRIVE, która jest wykorzystywana przez setki firm na całym świecie do budowy autonomicznych rozwiązań dla pojazdów. Pakiet oprogramowania DRIVE AutoPilot integruje oprogramowanie DRIVE AV do obsługi tego, co dzieje się poza pojazdem, a także oprogramowanie DRIVE IX do zadań związanych z wnętrzem samochodu. DRIVE AV zawiera zróżnicowany zestaw zaawansowanych technologii DNN, które umożliwiają pojazdowi postrzeganie szerokiego zakresu obiektów i sytuacji w ruchu, w tym DriveNet, SignNet, LaneNet, OpenRoadNet i WaitNet.

Reklama

O Autorze

Tagi artykułu

Zobacz również

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę
Reklama