近日,自动驾驶计算芯片公司「黑芝麻智能」对外发布瀚海自动驾驶中间件平台。该中间件产品能让使用者快速简便地接入并使用黑芝麻智能华山系列芯片,成为打通黑芝麻智能的国产大算力自动驾驶平台的重要一环。
何为中间件?
进入「软件定义汽车」时代后,EE 架构逐渐趋于集中化,汽车软件系统出现了多种操作系统并存的局面,导致系统复杂,开发成本剧增。
为提高软件的管理性、移植性、裁剪性和质量,需要重新定义一套架构、方法学和应用接口,从而实现标准的接口、高质量的无缝集成、高效的开发以及通过新的模型来管理复杂的系统,即「中间件」。
中间件是基础软件的「三驾马车」之一,它作为连接应用程序和操作系统的桥梁,能够屏蔽基础硬件、操作系统和通讯协议的异构性,为应用开发者提供统一的、标准的交互界面。
中间件对于汽车软硬件解耦具有重要意义
由于需要服务于不同客户、不同车型,中间件能够尽可能地让相同产品在不同车型上重复利用,以及让不同 Tier1 的产品实现相互兼容,进而大幅减少开发成本。
与此同时,愈发复杂的软件和不同规格的硬件平台,使得软硬件组合所需要面临的挑战也成指数增长,中间件在这其中承担了承上启下的作用,便于开发者快速、高效、灵活地开发自动驾驶软件。
传统的开发模式为功能定义、硬件选型、针对不同芯片平台开发适配各自系统软件,但是近年来随着自动驾驶应用从低阶到高阶的迅速发展,这种开发模式已经不再适用。
同时,行业对自动驾驶应用理解日趋深入,普遍认为未来自动驾驶系统软件将基于业务驱动型的 SOA 开发方法:既要满足当下的需求,还需具备相当的前瞻性、兼容性和扩展性,能够支持后续软硬件升级换代、增减模块的需求,使得终端客户在当前实现的功能基础上,进一步增加功能适用场景,同时提升当前已实现功能的性能指标。
面向自动驾驶的中间件,就正是这样一个可以按需调整、满足越来越复杂的底层硬件、传感器及上层应用灵活需求的平台,它提升研发效率,降低开发门槛和综合成本,加速产品量产。基于此考虑,黑芝麻智能推出瀚海自动驾驶中间件平台。
黑芝麻智能的中间件平台
黑芝麻智能的瀚海自动驾驶中间件平台是基于华山系列自动驾驶计算芯片所推出的一款智能驾驶平台 SDK 开发包,包含 Target(SoC)SDK、X86(Host 主机)端 SDK、Target(MCU)端 SDK,可以支持车端、路端及各种智能驾驶和车路协同场景开发。
瀚海自动驾驶中间件基于大算力高性能的华山系列芯片进行了深度优化,在提供功能集成的同时也保证了运行性能。
如果具体来说,瀚海自动驾驶中间件的优势体现在:
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通信组件在芯片的不同进程间可以通过零拷贝的方式进行数据传递,极大地降低了内存和系统带宽的占用;
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芯片与芯片之间也可以使用该组件进行通信,使得使用者现有设备与华山系列芯片直接进行互连高效地获取数据;
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传感器抽象组件,可以通过标准数据结构实现软硬件解耦;时间同步中间件可以通过调用华山系列芯片的硬件同步机制实现 ns 级别的时间同步。
此外,执行管理相关组件提供一系列的诊断机制框架及操作系统的实时性增强,从而提升诊断鲁棒性、减少线程间切换开销。
三大 SDK 工具包
Target(SoC)SDK
Target(SoC)SDK 提供在 SOC 上的运行时环境和主机端的编译环境,实现了异构计算单元实时任务调度器、传感器接入与管理服务 SensorManager、高精度时间同步服务、多传感器融合服务和 ADS 诊断服务。BST ADS-Platform 所有服务和任务节点的通信都基于 BST ADS-COM 通信中间件,可以在进程内/进程间/异构计算单元间/跨主机间实现高性能 DDS 通信,同时可以兼容 CyberRT、ROS 等中间件生态。
X86(Host 主机)端 SDK
X86(Host 主机)端 SDK 包含用于车路协同路侧场景的多传感器标定工具,用于数据录制、回放、可视化、实时分析的数据编排工具,任务调度、资源监控与可视化的流程编排工具、用于多传感器融合算法调试、验证和可视化的传感器融合集成开发平台。为了与 SOC 端进行 DDS 通信互联,X86 SDK 中提供了 DDS 环境与二次开发接口。
Target(MCU)端 SDK
Target(MCU)端 SDK 面向 ASIL-D MCU 计算平台,提供 MCU 端的二次开发 SDK 包,支持 SOME/IP、PTP 时间同步(IEEE 1588v2)、UDS on CAN 诊断协议和日志系统。此外,Target 端 SDK 中提供了轻量级 DDS 框架 XRCE-DDS,可与 X86 和 BST SOC 实现 DDS 通信。
四两拨千斤
黑芝麻智能瀚海自动驾驶中间件平台不仅能帮助开发者快速开发出智能驾驶应用并完成部署,还可减少使用者上层应用的开发工作量,缩短应用的开发时间。
此外,瀚海自动驾驶中间件平台尽可能地让相同产品能在不同车型上重复利用,以及让不同 Tier1 的产品实现相互兼容,从而大幅度地减少开发成本。
关于黑芝麻智能
黑芝麻智能科技有限公司成立于 2016 年,分别在武汉、硅谷、上海、成都、深圳、重庆、新加坡成立研发及销售中心,目前有超过 500 名员工,核心团队来自博世、OV、英伟达等业内公司,平均拥有 15 年以上的行业经验。
黑芝麻智能是车规级自动驾驶计算芯片和平台研发企业,专注于大算力计算芯片与平台等技术领域的研发,能够提供完整的自动驾驶、车路协同解决方案,包括基于车规级设计、学习型图像处理、低功耗精准感知的自动驾驶感知计算芯片和自动驾驶计算平台,支撑自动驾驶产业链相关产品方案的快速产业化落地。
目前,黑芝麻智能已经和中国一汽、博世、上汽、百度、东风悦享、T3、均联智行、中科创达、亚太等在 L2/3 级 ADAS 和自动驾驶感知系统解决方案上展开商业合作。
2021 年 9 月,黑芝麻智能完成数亿美元的战略轮及 C 轮融资。战略轮由小米长江产业基金,富赛汽车等国内产业龙头企业参与投资;C 轮融资由小米长江产业基金领投,闻泰战投等跟投。此轮融资过后,黑芝麻智能的估值已经接近 20 亿美金,跻身汽车芯片领域的独角兽。
这也是小米宣布造车后,对汽车芯片环节的第一笔投资。小米汽车宣布自研 L4 级自动驾驶系统,和黑芝麻智能的合作帮助其不起了短板,未来小米汽车很可能会采用黑芝麻智能的自动驾驶计算芯片和研发平台。
黑芝麻智能至今为止发布了华山一号 A500 、华山二号 A1000、华山二号 A1000 Pro 等多款芯片,产品已基本覆盖 L2 到 L4 级别的自动驾驶场景。其中华山二号 A1000 Pro 单颗芯片算力达 196 TOPS,能够支持高级别自动驾驶功能,从泊车、城市内部到高速场景的无缝衔接。
其中,黑芝麻智能华山二号 A1000 系列芯片于 2020 年 6 月发布,这是第一款可以支持 L2 + 自动驾驶的国产芯片,也是国内算力最大、性能最强的量产级自动驾驶计算芯片,目前已开始持续向客户出货,年内将上车落地。