什么是ADAS?

高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（Advanced Driving Assistance System）是利用安裝在車上的各式各樣傳感器（毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、單\雙目攝像頭以及衛(wèi)星導(dǎo)航），在汽車行駛過(guò)程中隨時(shí)來(lái)感應(yīng)周圍的環(huán)境，收集數(shù)據(jù)，進(jìn)行靜態(tài)、動(dòng)態(tài)物體的辨識(shí)、偵測(cè)與追蹤，并結(jié)合導(dǎo)航地圖數(shù)據(jù)，進(jìn)行系統(tǒng)的運(yùn)算與分析，從而預(yù)先讓駕駛者察覺到可能發(fā)生的危險(xiǎn)，有效增加汽車駕駛的舒適性和安全性。

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近年來(lái)ADAS市場(chǎng)增長(zhǎng)迅速，根據(jù)據(jù) Yole Development 報(bào)告顯示，ADAS 系統(tǒng)和信息娛樂系統(tǒng)的處理能力預(yù)計(jì)將在未來(lái)五年內(nèi)大幅提升，最高將高達(dá)3倍，原來(lái)這類系統(tǒng)局限于高端市場(chǎng)，而現(xiàn)在正在進(jìn)入中低端市場(chǎng)。大家紛紛討論的問(wèn)題是，這種增長(zhǎng)將發(fā)生在哪里？邊緣傳感器、區(qū)域中央處理，還是汽車中央處理？

從邊緣處理到中央處理

在ADAS系統(tǒng)出現(xiàn)之前，汽車電子產(chǎn)品的快速增長(zhǎng)促使汽車OEM廠商重新思考他們希望如何分銷這些電子產(chǎn)品。現(xiàn)在，邊緣感知加速了這種需求的到來(lái)。部分問(wèn)題在于數(shù)據(jù)通信的成本和管理，智能感知進(jìn)一步加劇了這一問(wèn)題。

然而，傳感器融合必須融合來(lái)自多個(gè)傳感器視角和類型的數(shù)據(jù)，這通常不能適應(yīng)邊緣或中央處理，需要邊緣AI來(lái)快速識(shí)別和減少數(shù)據(jù)量，同時(shí)，隨著具有一定無(wú)人駕駛能力的智能汽車的發(fā)展，這些智能汽車必須將分布式輸入集成到一個(gè)駕駛策略管理器中。這種類型的AI是不能分發(fā)的。為了安全和集成，必須由中央控制器來(lái)處理。

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中央控制器需要三種不同類型的ADAS系統(tǒng)處理能力——-邊緣、區(qū)域和中心，并且具有三種不同的配置。AI的邊緣必須保持速度和低成本的優(yōu)勢(shì)(因?yàn)槠囍車鷷?huì)有很多這樣的設(shè)備)，單個(gè)處理器提供高達(dá)5 TOPS的計(jì)算能力。集成了來(lái)自多個(gè)邊緣設(shè)備的輸入的區(qū)域處理器必須提供更高水平的并行性和性能，這需要依賴于計(jì)算能力高達(dá)20 TOPS的更昂貴的多核實(shí)現(xiàn)。最后，中央駕駛策略引擎必須根據(jù)場(chǎng)景訓(xùn)練的行為進(jìn)行推理，可能還需要支持某種程度的實(shí)時(shí)訓(xùn)練。這個(gè)引擎很可能是一個(gè)高成本的多核設(shè)備，每個(gè)核心都是多核，提供200 TOPS或者更高的計(jì)算能力。

ADAS系統(tǒng)的可擴(kuò)展性意味著什么？

在部署ADAS系統(tǒng)時(shí)，培訓(xùn)、優(yōu)化和基礎(chǔ)設(shè)施軟件是最大的投資部分。因此，在整個(gè)產(chǎn)品線中以統(tǒng)一的方式支持這些元素對(duì)于經(jīng)濟(jì)上尤為重要。邊緣解決方案可能比區(qū)域或中心解決方案更適合輕量級(jí)，這樣，可以用不同的編譯器選項(xiàng)來(lái)編譯經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的公共網(wǎng)絡(luò)，并將其映射到邊緣、區(qū)域和中心解決方案。相應(yīng)地，AI硬件平臺(tái)應(yīng)該支持向上/向下擴(kuò)展。相同的架構(gòu)可以部署為單個(gè)神經(jīng)引擎或多個(gè)并行引擎，具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)流控制和內(nèi)存級(jí)別優(yōu)化。即使有必要，也可以擴(kuò)展到多核實(shí)現(xiàn)。

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但是有一個(gè)問(wèn)題。僅僅因?yàn)榻鉀Q方案必須是可擴(kuò)展的，網(wǎng)絡(luò)開發(fā)人員就必須放棄任何他們知道可以提高性能和降低功耗的優(yōu)化嗎？他們應(yīng)該能夠使用所有最先進(jìn)的人工智能方法來(lái)實(shí)現(xiàn)他們的目標(biāo)。或者在完全混合精度神經(jīng)MAC陣列中提供的各種激活和權(quán)重?cái)?shù)據(jù)類型。改變層精度可以顯著降低存儲(chǔ)器需求和功耗。稀疏引擎走得更遠(yuǎn)，不再需要乘以零，在低精度層會(huì)更常見。這不僅提高了性能，還降低了功耗。

在最先進(jìn)的加速器中，自定義操作是必不可少的。將這些操作添加到推理中的一種方法是使用外部加速器。另一種方法是在可編程向量處理單元中具有與原始硬件引擎相同水平的計(jì)算能力。