12月6日，Ambarella（下稱“安霸”，納斯達(dá)克股票代碼：AMBA，專注于AI視覺感知芯片的半導(dǎo)體公司）首發(fā)集中式4D成像毫米波雷達(dá)架構(gòu)，它既可以對原始毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中處理，也可以與其它傳感器輸入，例如攝像頭、激光雷達(dá)和超聲波，進(jìn)行深入的底層融合。這一突破性的架構(gòu)為ADAS和L2+至L5的自動駕駛系統(tǒng)以及智能機(jī)器人的AI算法，提供了更高級的環(huán)境感知和更安全的路徑規(guī)劃。安霸傲酷獨(dú)特的毫米波雷達(dá)技術(shù)，使用AI算法支持雷達(dá)波形對周圍場景的動態(tài)適應(yīng)，可輸出精度高達(dá)0.5度角分辨率、每幀高達(dá)數(shù)萬個點(diǎn)的超密集點(diǎn)云，并且有效工作距離超過500米。這所有的性能指標(biāo)，都以少了一個數(shù)量級的天線MIMO通道來實(shí)現(xiàn)，這樣不僅降低了數(shù)據(jù)帶寬，功耗也更低。搭載傲酷技術(shù)的安霸集中式4D成像毫米波雷達(dá)，感知系統(tǒng)更靈活，性能更高，助力系統(tǒng)集成商在下一代的雷達(dá)設(shè)計(jì)中占得先機(jī)。
“2021年，全球市場汽車ADAS領(lǐng)域生產(chǎn)了約1億個毫米波雷達(dá)。”全球知名市場研究與戰(zhàn)略咨詢公司Yole Group旗下的Yole Intelligence的射頻設(shè)備與技術(shù)團(tuán)隊(duì)首席分析師Cédric Malaquin解釋說。“隨著汽車安全方面的法規(guī)要求不斷提高，以及更先進(jìn)的自動駕駛系統(tǒng)的逐漸推進(jìn)，我們預(yù)計(jì)到2027年這一數(shù)量將增長2.5倍”。事實(shí)上，主機(jī)廠從目前每輛車配置1-3個毫米波雷達(dá)，已演變?yōu)槊枯v車至少配置5個毫米波雷達(dá)[1]。此外，關(guān)于毫米波雷達(dá)是應(yīng)該采用分布式模塊處理，還是集中式處理，以及關(guān)聯(lián)的開發(fā)如何做，行業(yè)內(nèi)有針鋒相對的觀點(diǎn)。一種做法是將多個雷達(dá)的數(shù)據(jù)集中式處理，這將使得主機(jī)廠獲得更高性能的成像毫米波雷達(dá)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)新的ADAS/AD功能，同時優(yōu)化毫米波雷達(dá)模組的成本。
這項(xiàng)獨(dú)特的、極具性價(jià)比的新架構(gòu)，終于在安霸CV3 AI域控制器主芯片上得以實(shí)現(xiàn)。安霸優(yōu)化了算法，在CV3芯片上增加了專為毫米波雷達(dá)信號處定制的硬件單元。CV3的每瓦特AI性能優(yōu)勢在業(yè)內(nèi)逐漸被更多客戶充分認(rèn)識，其高計(jì)算性能和大內(nèi)存容量使得4D毫米波雷達(dá)算法充分發(fā)揮，得到具有高點(diǎn)云密度、長探測范圍和高靈敏度的雷達(dá)感知結(jié)果，這讓搭載單顆CV3的自動駕駛車輛和機(jī)器人也能高效地集中多傳感器的實(shí)時處理感知、底層融合和路徑規(guī)劃。
安霸總裁兼CEO王奉民說：“業(yè)界尚未有其他半導(dǎo)體和軟件公司同時在毫米波雷達(dá)算法、攝像頭視覺影像處理，以及AI加速引擎等幾個方面擁有領(lǐng)先的全棧能力。這些專業(yè)能力讓我們能夠創(chuàng)建一個前所未有的集中式域控處理架構(gòu)，憑借CV3行業(yè)領(lǐng)先的性能功耗比，把傲酷毫米波雷達(dá)算法的領(lǐng)先優(yōu)勢更好發(fā)揮出來，有效地實(shí)現(xiàn)全新的AI感知、傳感器融合和路徑規(guī)劃，這將有助于我們更深層地挖掘出ADAS、自動駕駛和機(jī)器人市場的全部潛力。"
友商的4D成像毫米波雷達(dá)技術(shù)因數(shù)據(jù)量太大，難以有效傳輸和集中化處理。提供4D成像毫米波雷達(dá)所需的高角分辨率需要每個模塊使用數(shù)千個MIMO天線，而它們每秒會產(chǎn)生數(shù)萬億bit的數(shù)據(jù)，同時，每個雷達(dá)模塊將消耗超過20瓦的功率。一輛車需要至少六個雷達(dá)模塊，其數(shù)據(jù)量也將倍增，因此，要集中處理數(shù)千根天線上的毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)，在技術(shù)上極為困難。
通過AI算法動態(tài)控制現(xiàn)有MMIC設(shè)備調(diào)制雷達(dá)波形，并使用AI算法來創(chuàng)建虛擬天線陣列，傲酷雷達(dá)技術(shù)將這種新架構(gòu)中每個MMIC雷達(dá)頭的天線陣列減少到6發(fā)射x8接收，并且在前端無需接雷達(dá)處理器。其結(jié)果就是，MMIC的數(shù)量大幅減少，同時實(shí)現(xiàn)了極高的0.5度方位角和俯仰角分辨率。此外，安霸的集中式架構(gòu)在最大占空比的情況下，功耗明顯降低，數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸挏p少了6倍，不需要邊緣端的雷達(dá)處理，也因此避免了信息過濾和傳感器信息損失。
性價(jià)比高、軟件定義的集中式架構(gòu)還可以根據(jù)實(shí)時情況，在不同的傳感器類型之間和同一類型的傳感器之間動態(tài)分配CV3的處理資源。例如，在極端的雨天條件下，遠(yuǎn)程攝像頭的有效數(shù)據(jù)會減少，CV3可以將其部分資源轉(zhuǎn)移，以增強(qiáng)毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)處理性能。同樣，如果車輛在雨天行駛在高速公路上時，CV3可以專注于來自正前方的毫米波雷達(dá)傳感器數(shù)據(jù)，以進(jìn)一步擴(kuò)大車輛的探測范圍，同時提供更快的反應(yīng)。這種對場景的自適應(yīng)優(yōu)化，是基于邊緣處理的架構(gòu)無法實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)樵谶吘壧幚砑軜?gòu)中，毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)是分布在每個模塊中進(jìn)行處理的，而處理性能是為最壞的情況而準(zhǔn)備的，因此毫米波雷達(dá)的性能往往沒有得到充分利用。
這兩種不同的毫米波雷達(dá)處理方法在下表中進(jìn)行了總結(jié)：
CV3標(biāo)志著安霸下一代CVflow?架構(gòu)的首次亮相，它包含有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)矢量處理器和通用計(jì)算矢量處理器，兩者都包含了毫米波雷達(dá)專用信號處理。這些處理器在協(xié)同工作下，結(jié)合傲酷先進(jìn)的雷達(dá)感知算法，可達(dá)到比傳統(tǒng)邊緣毫米波雷達(dá)處理器快100倍的高性能。
新款集中式架構(gòu)的優(yōu)勢還包括更容易進(jìn)行OTA軟件升級，以便未來不斷改進(jìn)和適應(yīng)新需求。相比之下，在確定每個模塊使用的處理器和操作系統(tǒng)之后，每個邊緣毫米波雷達(dá)模塊的處理器必須單獨(dú)更新；而單一的OTA更新可以直接推送到CV3主芯片，并在系統(tǒng)的所有雷達(dá)頭中匯總。這些雷達(dá)頭只需要雷達(dá)收發(fā)芯片而不需要雷達(dá)處理器，這就降低了前裝的成本，以及在發(fā)生事故后更換的材料成本（大多數(shù)毫米波雷達(dá)位于車輛的保險(xiǎn)杠后面）。對比新一代集中式毫米波雷達(dá)軟件更新的便利，由于傳統(tǒng)的分布式雷達(dá)更新軟件比較復(fù)雜，如今部署的許多毫米波雷達(dá)模塊從未更新過軟件。
新款集中式毫米波雷達(dá)架構(gòu)的目標(biāo)應(yīng)用包括ADAS和L2+至L5自動駕駛汽車，以及自主移動機(jī)器人（AMR）和自動引導(dǎo)車（AGV）機(jī)器人。這些設(shè)計(jì)通過安霸統(tǒng)一而靈活的軟件開發(fā)環(huán)境得到簡化，為汽車和機(jī)器人開發(fā)人員提供了一個可升級的軟件平臺，性能范圍從ADAS和L2+一直延伸到L5。
最新的集中式架構(gòu)將于2023 CES期間進(jìn)行展示。
（轉(zhuǎn)載）
