据NVIDIA官方消息, Xavier是全球首款自动驾驶处理器芯片,截至目前也是TÜV SÜD机构150年以来所评估过的最复杂的系统级芯片。
TÜV SÜD对Xavier跨职能开发团队的1400项内部工作成果进行了审核,其评估过程涵盖了Xavier开发中的多个学科,因此评估过程繁琐而庞杂,从而使Xavier成为该机构有史以来所评估的最复杂的系统级芯片。
对于Xavier而言,通过了ISO26262认证就能与有了“车规级”的合格证,作为Xavier产品周期的重要理成本,这标志着Xavier成为首批满足ISO 26262标准的处理器之一。
说到这里不禁想起华为,华为在前段时间也通过了德国莱茵TÜV集团(TÜV Rheinland)颁发的ISO 26262功能安全认证。
迄今为止,在自动驾驶领域,NVIDIA Xavier系统级芯片和华为MDC智能驾驶平台,都获得了ISO 26262的认证。
这两者有什么区别?
在说这两者的区别之前,先来分析一下ISO26262功能安全标准。汽车电子行业的工程师对ISO 26262应该都不陌生。ISO26262在2011年发布,2018年进行了更新。自动驾驶技术作为汽车领域的重大变革,对于汽车电子电气系统未来形态发展起到至关重要的作用,从EE架构上来说,电子单元模块走向域控制器化,并将向中央计算平台靠拢。作为为自动驾驶技术提供最核心计算能力的计算单元,无论是计算平台还是芯片,都必须要通过ISO 26262认证。
ISO26262标准涵盖了功能性安全需求规划、设计、实施、集成、验证、确认和配置等方面。目的是通过制定完善的开发流程和安全标准,降低汽车电气或电子系统的故障风险,是汽车零部件企业作为行业供应商的门票。ISO 26262-2018更新后的变化主要有三点:一是适用范围向其他种类车辆拓展;二是半导体层面引入功能安全;三是Fail-operational(失效可操作)系统的引入。
ISO 26262-2018标准包括以下方面:
1、安全情景;2、功能安全管理;3、危险分析和风险评估;4、功能安全;5、系统级要求;6、技术安全概念;7、硬件级别的要求;8、软件级别的要求;9、车辆生产、操作、服务及退役要求;10、支持程序;11、支持过程;12、摩托车安全要求;13、卡车与客车安全要求;14、半导体类指南。
通过NVIDIA和华为官方消息可以看出,NVIDIA Xavier是芯片过ISO 26262的标准,而华为MDC智能驾驶平台的ISO26262认证是功能安全管理,覆盖整个开发过程。
但是华为的功能安全认证可不止这一个,迄今为止华为已经拿到了包括华为MDC PDU智能驾驶计算平台(2020-01-16)、华为智能电动(mPower)(2020-02-26)、华为高阶自动驾驶全栈解决方案(ADS)(2020-03-24)、以及华为自动驾驶操作系统内核(含虚拟化机制)(2020-03-26)在内的四个ISO26262功能安全认证证书,其中三个和自动驾驶有关。
(1) 华为MDC PDU智能驾驶计算平台(2020-01-16):一个开放的、标准化的、系列化的平台产品。该平台以统一的软硬件架构支持L2+~L5级别自动驾驶的平滑演进。
(2) 华为高阶自动驾驶全栈解决方案(ADS):Autonomous Driving Solution,ADS是华为推出为中国道路和交通环境设计、以用户驾乘体验为目标的全栈(Full Stack)自动驾驶系统。华为ADS全面整合芯片、算法和海量数据三个层面能力,支持灵活的功能特性组合,满足L4~L2+级不同自动驾驶级别需求。
(3) 华为自动驾驶操作系统内核(含虚拟化机制):目前已经确认这个通过ISO26262认证的OS就是大家熟知的鸿蒙系统,用于搭载MDC平台的,并且该内核还曾于2019年9月获得Security领域最高等级信息安全认证(CC EAL 5+)。这意味着鸿蒙系统内核已成为业界首个拥有Security与Safety双高认证的商用OS内核。
现在回答刚才的问题,NVIDIA Xavier和华为的MDC智能驾驶计算平台的功能安全认证有何不同。
NVIDIA Xavier的功能安全认证是系统级芯片,而华为MDC的功能安全认证涵盖了开发流程管理体系和操作系统内核。加上华为的的高阶自动驾驶全栈解决方案(ADS),华为基本上将要把自动驾驶整个系统的链路打通。
看似华为在功能安全方面走的略为超前,但是需要认识到,华为MDC的ISO26262认证是功能区安全管理,而不是产品,对应的NVIDIA的Xavier是系统级芯片,其Driver平台产品还未有相关消息。华为看似在操作系统上领先一步,但是获得认证的是鸿蒙OS的内核而非整个系统,并且NVIDIA在软件方面的定位是中间件,不做操作系统,因此这一点没有可比性。
来看看华为的几个功能安全认证证书:
ISO 26262 功能安全标准,是目前欧美和国内高安全行业的强制准入标准,虽然获得了ISO26262的认证不代表就可以量产,但是没有这个认证就不可能上车。
在2018年,NVIDIA就启动了Xavier的ISO26262认证,目的是为车载做准备。同年,华为在10月份具体办的2018年度开发者大会上,发布可以支持L4级别自动驾驶算力需求的的计算平台MDC 600,该平台基于华为自研鲲鹏CPU与昇腾AI处理器,搭载自研智能驾驶OS。
对比华为MDC和NVIDIA Xavier,行业内占有率Xavier目前领先,但华为MDC在算力、功耗和效能比方面占优,而NVIDIA Driver最新Orin车规级平台还未发布,加之华为的鸿蒙OS,因此更加看好华为的未来。(PS:华为MDC 600算力160 Tops,NVIDIAOrin平台算力200 Tops)
然而,对于自动驾驶行业用户而言,华为MDC和NVIDIA Xavier也面临选择的不同。
这里的区别就在于,自动驾驶行业从业者而言,有的用户只需要芯片,自己构建硬件产品,并且OS要自研或搭载QNX、Autoview,或者基于Linux开发;而对应的,有的用户可能需要整个平台产品,包括硬件和操作系统。对于前者而言,华为MDC和Xavier都是可选方案,比如国内部分企业基于Xavier做域控制器方案,天津优控智行、智行者等等;而对于后者而言,可以上车的自动驾驶计算平台产品肯定要倾向于华为MDC了,如部分二三线车企。
对于全球自动驾驶行业而言,由于超高的算力需求,可以满足应用的芯片并不多,因此90%以上的自动驾驶研发单位都是用工控机作为计算平台,而NVIDIA依靠自身GPU可提供超强的运算能力,一度成为自动驾驶芯片的唯一选择。至于其他芯片巨头Intel、ARM、Xilinx等等智能望其项背。
目前华为已经与18家主流车企、Tier 1建立合作,智能驾驶的应用场景则覆盖了乘用车、商用车、特种车作业车等。例如,在乘用车领域,华为与奥迪合作进展喜人;在特种作业车领域,新石器有使用华为MDC产品。
而NVIDIAXavier依托先发优势,目前在自动及时领域牢牢占据自动驾驶芯片市场的头把交椅,大陆、ZF、奔驰、沃尔沃、小鹏汽车等等都是NVIDIA的合作伙伴,目前全球范围内有超过370家公司企业在使用NVIDIA的平台产品。
从自动驾驶业界的反馈来看,华为MDC的市场认可度还是不错的,这位华为成为增量部件供应商奠定了核心基础,但是相对于NVIDIA而言,华为的产品生态还是有所欠缺,包括工具链、智能驾驶OS等、技术支持服务等,华为还需要加大投入力度。
从长远发展来看,自动驾驶是汽车技术的未来,华为近年来一直处于风口浪尖,芯片断供一直是夹着脖子的铡刀。华为MDC及智能驾驶OS的布局,其实也是为这一问题找到的完美解决方案,尤其说是备胎,不如说是养成计划。
2020年,在汽车行业整体下滑,疫情中艰难维持的汽车从业者而言,华为MDC智能驾驶平台和NVIDIA Xavier获得ISO 26262认证,对于整个行业来说都是好消息,技术革新进步对于研发人员而言也是一种正能量的刺激,计算平台方面将会有更多的选择,无人驾驶的落地也终不会太过遥远。
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