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回复@forcode: 分析这个机会是不是还不如锁定新能源车电池,宁德时代和BYD。
市占率分别是38%和27%。
过几年新能源车年销量2000万辆,就算市占稀释到20%,叠加储能,一年有几千亿利润,目前8千亿市值,有罕见投资价值[赚大了]//@forcode:回复@傻瓜投资法:未来不同功能的低级汽车芯片,被高制程芯片以虚拟化方式取代,获得更好的效率、更低能耗,以及更方便的设备间通讯和协调控制……
//从成本和效率维度看,高度集成的方案往往能带来成本优势,对效率一般会产生正面影响,对功能耦合性一般会提出更高要求。
为了给用户提供综合性能最好的产品,每一个维度都需要被考虑。于是从架构上就进化出了一种趋势来满足智驾系统的多维度要求:硬件通过高度集成化来降低成本,软件通过虚拟化来降低功能耦合性以及提高安全性。虚拟化技术就是目前业界比较成熟的、可以提供独立运行环境的技术手段。当然,为了做到在单一SoC上实现多个OS,除了虚拟化,也有其他方法,比如硬隔离。
硬隔离与虚拟化
隔离是虚拟化技术最主要的需求之一。实现手段可以是“硬隔离”,即从芯片设计的角度对功能进行分域,每个域分配特定的资源,然后通过特定的总线实现域间通信。也可以“软隔离”,即通过虚拟化的方式将同一个域内的资源隔开,让这些应用在各自独立的环境中运行,既保持一定的安全距离,又能彼此联系。
硬隔离和虚拟化分别有其特点和应用场景,下表列出了硬隔离和虚拟化技术不同之处和优劣对比。
硬隔离对于中断处理、共享非易失存储和错误检测和处理较难实现,虚拟化则有比较成熟的方案。虚拟化方案总体上较优,主要优势在于灵活性和扩展性。
对于复杂芯片设计,往往需要在不同场景分别使用不同的方案以达到综合效果最优。如对灵活性的要求较低,而更注重隔离性,则硬隔离可能更为适用。在智驾域常见的SoC中经常能看到MCU岛、信息安全岛等,即是硬隔离机制的典型案例。当然,这要求SoC设计中对每个“岛”所需的运算和存储资源进行精确的预计,如果因资源不足而导致跨过“岛”的界限来获取,那么系统性能将明显低于纸面参数。
在灵活性和隔离性都需要兼顾的场景中,例如多个A核构成的CPU集群需要被安全监控、规控、驱动等共用,虚拟化将为功能开发和运行提供明显助益。
设备虚拟化
设备的丰富性我们不能面面俱到所有实现,本文仅讨论比较关键的几个模块,希望可以举一反三,应用到其他设备上。
存储虚拟化
系统中存储器eMMC或UFS,存在多系统使用共享存储问题
1. 假如使用2个UFS存储器,各自用于一个虚拟机
2. 存储器不足分配时,Host作为后端,而Linux和Android使用前端虚拟设备
目前行业对此处理方式比较分化,有些整车公司倾向于使用单一存储器,给多个系统共享使用,有利于降低成本,但是增加了单一失效风险,且前后端模式对存储性能影响很大。也有一些整车公司坚持使用双存储器,以保证数据存储的安全可靠性和读写性能,但是会导致成本上升。这是一个技术、经济和安全性上需要权衡的问题。也许在不远的将来,支持虚拟化的存储控制器就会出现,可以较好地解决这个问题。
多媒体设备虚拟化
多媒体设备特点是多个设备组成pipeline,数据流在pipeline间依次处理,传递帧缓冲区handle,而不是多次拷贝数据。以下要求:
1. 多设备地址空间一致,通常统一使用物理地址
2. 帧缓冲区跨进程流动,需要考虑引用计数和安全回收问题
3. 内存管理不是模块级的,而是系统性设计
4. 需要使用全局的内存池,处理申请、释放请求,检查使用者等
尤其是视频设备,通常由多个处理单元组成管道,传递帧缓冲,隐性决定了这些多媒体处理单元要在一个OS中统一管理,如果跨多个虚拟机的话,无论从实现的难度,还是实时性和安全性上讲,都有较高的设计难度。
同时,从应用视角,多媒体设备一般不会被各子系统分时复用,往往是多个通道静态的被分配给不同子系统。因此比较适合选择使用多实例直通外设,或者硬件虚拟化外设。
加速引擎虚拟化
智驾系统对加速引擎的需求非常直接,例如ISP计算加速、AI加速。如果仅用于自驾的某一特定场景,则可以选择使用直通方式给智驾操作系统专用。
而ChatGPT的普及带来了新的可能性:AI可能在非智驾领域产生更多的应用场景。则AI处理能力的需求在整车中将更加多样化,对AI运算能力被“分拆”的需求可能加强。考虑到AI处理同样对数据流有较高要求,可能会朝“多媒体设备”类似的虚拟化方向发展。
三、总结
在汽车智能化的驱动下,智驾系统芯片设计的思路是以前若干行业的综合:需要借鉴手机消费类芯片的多媒体处理能力和对运行模式和功耗等的精确控制;需要借鉴服务器芯片的对运算资源和数据带宽的合理规划和实现;需要满足汽车行业的功能安全等特性要求以及软件生态。这是一个规模和难度都巨大的技术方向。
引入虚拟化技术,对于自动驾驶芯片SoC设计是一个系统性的考量。为了实现安全的目标,以及多供应商、多技术维度的功能可以在资源获取上既保持灵活性,又保持隔离性,虚拟化是必备方案。
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引用:
2023-10-15 07:43
$美团-W(03690)$
美团这无人配送车,需要改进的地方还太多。
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