6月27日，國內(nèi)領(lǐng)先的智能駕駛操作系統(tǒng)和計(jì)算基礎(chǔ)平臺(tái)服務(wù)商國汽智控宣布，已成功實(shí)現(xiàn)核心產(chǎn)品智能駕駛操作系統(tǒng)ICVOS在NVIDIA DRIVE Orin雙芯片的集成與分布式OS部署。

ICVOS具有車規(guī)級(jí)、高實(shí)時(shí)、高安全、高擴(kuò)展特色，實(shí)現(xiàn)軟硬解耦和對(duì)硬件適配抽象的平臺(tái)化，可高效確保集成。國汽智控總經(jīng)理、首席技術(shù)官尚進(jìn)博士表示，ICVOS在雙Orin上成功實(shí)現(xiàn)集成與分布式OS部署，不僅意味著ICVOS擴(kuò)大支持更多種類大算力異構(gòu)SoC芯片，更意味著ICVOS可基于硬件平臺(tái)及異構(gòu)芯片數(shù)量、功能場(chǎng)景和需求等，自動(dòng)調(diào)整重點(diǎn)模塊在多芯片的部署和彈性擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)負(fù)載均衡和最優(yōu)，從而實(shí)現(xiàn)同一套OS下可支持從L2到L4、域控到中央域控架構(gòu)、智能駕駛應(yīng)用到整車集成應(yīng)用開發(fā)的升級(jí)；同時(shí)，其分布式架構(gòu)也可提供主備等方式下的系統(tǒng)可靠冗余備份和動(dòng)態(tài)切換、車云計(jì)算下的協(xié)同負(fù)載分配等。

雙Orin的分布式OS部署由國汽智控硅谷團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并核心實(shí)現(xiàn)?；?span style="color:#1F2329;">芯片能力、通信、功能分布式特性、功能負(fù)載等，將基礎(chǔ)軟件、應(yīng)用、算法等系統(tǒng)模塊分布在兩塊NVIDIA DRIVE Orin芯片上獨(dú)立運(yùn)行并按需實(shí)時(shí)同步匯聚、彈性擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡和系統(tǒng)功能；在冗余備份方案里，ICVOS的重點(diǎn)模塊、監(jiān)控、冗余控制等分別部署在兩塊NVIDIA DRIVE Orin上并互為冗余備份，其中一片芯片功能失效時(shí)，另一片芯片會(huì)接管，無縫運(yùn)行(fail-operational)。

據(jù)悉，雙NVIDIA DRIVE  Orin的分布式OS部署需要解決功能和應(yīng)用并行分解、海量數(shù)據(jù)均衡分發(fā)、高速跨芯片通信、計(jì)算資源調(diào)度、多級(jí)監(jiān)控等難點(diǎn)，支持大量異構(gòu)傳感器接入，至少支持50Gbps以上的數(shù)據(jù)峰值帶寬，滿足高穩(wěn)定、高實(shí)時(shí)、低功耗、低成本要求。

示例

4路攝像頭同時(shí)分發(fā)到兩個(gè)Orin上面，感知實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡（active/active)，Orin-1 負(fù)責(zé)front（車道線、車輛、行人、非機(jī)動(dòng)車、交通燈、交通標(biāo)志、可行駛區(qū)域等目標(biāo)檢測(cè)）和rear（車道線檢測(cè)等）， Orin-2  負(fù)責(zé)left和right（目標(biāo)識(shí)別等）。規(guī)控系統(tǒng)為可靠冗余（active/backup)，兩個(gè)Orin都做規(guī)劃控制，正常情況下Orin-1是active，Orin-2是backup， Orin-1通過虛擬IP發(fā)出控制指令（如下面場(chǎng)景1所示）；當(dāng) Orin-1或其規(guī)控發(fā)生失效，按失效情況調(diào)整感知負(fù)載均衡，規(guī)控系統(tǒng)切換到Orin-2，Orin-2為active，通過同樣的虛擬IP發(fā)出控制命令（如下面場(chǎng)景2所示）。

△ 場(chǎng)景1：Orin-1 和Orin-2共同承擔(dān)感知，正常情況下，Orin-1 同時(shí)負(fù)責(zé)規(guī)控

△ 場(chǎng)景2：Orin-1 發(fā)生故障，調(diào)整感知負(fù)載均衡，同時(shí)規(guī)控系統(tǒng)無縫切換到Orin-2，Orin-2 負(fù)責(zé)感知和規(guī)控

國汽智控技術(shù)人員表示，分布式OS對(duì)智能汽車來說十分必要。智能汽車帶來海量數(shù)據(jù)處理和高異構(gòu)計(jì)算能力要求，包括大量傳感器的數(shù)據(jù)收集和處理，L2到L4智能駕駛、集中和中央域控下整車多域的數(shù)據(jù)處理、計(jì)算和通信需求，與此同時(shí)，芯片和硬件平臺(tái)的廣泛性能和異構(gòu)需求則帶來不同智能駕駛等級(jí)、不同多域融合下對(duì)AI、通用、高可靠等不同計(jì)算的多樣性要求。單SoC內(nèi)異構(gòu)計(jì)算能力分配固定的特點(diǎn)及高昂的成本等決定了彈性異構(gòu)分布多芯片成為智能汽車“硬件趨同”下的通用硬件架構(gòu)，分布式硬件架構(gòu)需要分布式軟件平臺(tái)的支持。智能汽車高安全特別是fail-operational等的要求也需要能夠支持冗余和實(shí)時(shí)切換的軟件平臺(tái)。值得注意的是，此分布式非彼ECU堆疊的分布式，后者是相對(duì)域控制器集中開發(fā)而言。國汽智控的分布式ICVOS，是在域控乃至整車中央域控的背景下，作為大規(guī)模集中化的智能汽車操作系統(tǒng)，在多芯片上實(shí)現(xiàn)分布式部署和并行計(jì)算，芯片間互相通信，計(jì)算結(jié)果融合，統(tǒng)一可靠控制，是“邏輯集中下的物理分布”。智能駕駛功能模塊在具備多傳感器并行感知計(jì)算等分布特點(diǎn)的同時(shí)，又面臨融合、規(guī)控等集中功能在分布式架構(gòu)下的挑戰(zhàn)。國汽智控此次采用的NVIDIA DRIVE Orin作為一款大算力系統(tǒng)級(jí)芯片，采用7nm工藝，單芯片算力達(dá)到254TOPS，雙Orin方案達(dá)到500+TOPS，本次集成實(shí)現(xiàn)同時(shí)接入6路8M攝像頭和3路激光雷達(dá)，能夠滿足高級(jí)別自動(dòng)駕駛域控、中央（多）域控等算力需求。尚進(jìn)博士表示，2022年是公司“聚集落地、量產(chǎn)交付”的一年，ICVOS在原有高實(shí)時(shí)、高安全、高效應(yīng)用開發(fā)基礎(chǔ)上，擴(kuò)大支持L3/L4的高速及城區(qū)導(dǎo)航自動(dòng)駕駛、多種泊車功能開發(fā)，所支持芯片種類和硬件平臺(tái)做到全覆蓋，并率先支持如雙Orin這種高性能高擴(kuò)展平臺(tái)；ICVOS 支持?jǐn)?shù)據(jù)服務(wù)、數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)聯(lián)車云計(jì)算等基礎(chǔ)服務(wù)，并進(jìn)一步擴(kuò)展為支持彈性異構(gòu)分布式硬件平臺(tái)（ICVHW2.5將最大支持6芯片）的分布式實(shí)時(shí)處理軟件平臺(tái)，在全面助力主機(jī)廠打造“魂”的同時(shí)，為業(yè)界輸出智能網(wǎng)聯(lián)汽車核心平臺(tái)產(chǎn)品。