Qualcomm Snapdragon Automotive Cockpit

2021

Анонс Snapdragon Automotive Cockpit 4-го поколения

27 февраля 2021 года компания Qualcomm Technologies представила следующее поколение решений для цифровых кокпит-систем (digital cockpit) на базе платформ Qualcomm Snapdragon Automotive Cockpit 4-го поколения. Вследствие общего усложнения, удорожания и необходимости централизации автомобильные кокпит-системы развиваются в направлении зоновой (доменной) электронно-электрической вычислительной архитектуры (zonal electronic/electrical (E/E) compute architecture).

Qualcomm представила Snapdragon Automotive Cockpit 4-го поколения. Фото: primeaction.com.

По информации компании, платформы Snapdragon Automotive Cockpit 4-го поколения сконструированы как гомогенные многоцелевые решения для перехода к доменной архитектуре. Они призваны служить центральным узлом для высокопроизводительных вычислений, компьютерного зрения, искусственного интеллекта (ИИ) и обработки сигналов от множества датчиков. Программная конфигурация обеспечивает потребности той или иной зоны или домена в вычислительных ресурсах, производительности и функциональной безопасности. Полностью масштабируемые платформы поддерживают все три уровня производительности Snapdragon Automotive: Performance, Premiere и Paramount для платформ начального, среднего и суперкомпьютерного уровня соответственно. Платформы, изготовленные по техпроцессу 5 нм, — одни из однокристальных систем для автомобильной промышленности.

Платформы для цифровых бортовых систем должны обеспечивать программную масштабируемость и гибкость с поддержкой нескольких операционных систем реального времени в гипервизорной и контейнерной конфигурациях. При этом поддерживаются различные электронные блоки управления (engine control unit, ECU) и консолидация доменов, включая приборную панель и бортовую систему, проектор лобового стекла с дополненной реальностью (augmented reality heads-up-display, AR-HUD), инфотейнмент, дисплеи задних сидений, замена зеркал (e-Mirror) и сервисы мониторинга салона. Предусмотрена возможность обработки видео для интеграции функций рекордера и видеонаблюдения. В платформах используется одинаковая программная и структурная архитектура на всех уровнях, что сокращает сроки разработки и организации производства, минимизирует затраты автопроизводителей и обеспечивает стабильное пользовательское восприятие независимо от класса автомобиля.

На однокристальных платформах установлены: центральный процессор 6-го поколения Qualcomm Kryo, процессор Qualcomm Hexagon, многоядерная ИИ-система Qualcomm AI Engine, графический процессор 6-го поколения Qualcomm Adreno и процессор обработки сигналов Qualcomm Spectra.

Возможности структурных блоков:

• Центральный процессор 6-го поколения Kryo обеспечивает вычислительную мощность и производительность, необходимые для цифровых бортовых систем следующего поколения и поддержки виртуальных машин с изоляцией консолидируемых доменов.
• С учетом роста потребления контента по запросу и беспроводной загрузки приложений автомобили следующего поколения оснащаются несколькими дисплеями надлежащего разрешения для приборной панели, навигации и мультимедиа, а также дисплеями с меньшим разрешением для зеркал и pillar-дисплеев с соответствующими требованиями к безопасности. Графические процессоры Adreno на платформах 4-го поколения оптимизированы для достижения необходимой производительности, работы с маломощными системами обработки графики и видео и способны работать с несколькими дисплеями надлежащего разрешения. Благодаря этому трехмерная графика и развлекательный контент могут выводиться на разные дисплеи для просмотра всеми находящимися в салоне автомобиля. Теперь пассажиры смогут как делиться видео, так и просматривать свой контент, не отвлекая других пассажиров. На платформе реализована улучшенная очередь пиксельной обработки, принимающая входные сигналы с нескольких камер, которые затем совмещаются и обрабатываются для визуализации обстановки внутри и снаружи автомобиля. Кроме того, поддерживаются до 16 видеовходов по последовательным интерфейсам и дополнительные видеовходы по интерфейсам ethernet. Оптимизированная производительность и функции безопасности блоков обработки визуального сигнала и мультимедиа обеспечивают полноценное восприятие медиа с учетом безопасности и комфорта пассажиров.
• ИИ-функционал поддерживает индивидуальное взаимодействие с водителем и пассажирами, виртуального помощника в салоне, голосовое управление, распознавание языков, мониторинг состояния водителя, обнаружение присутствия пассажиров и адаптивные интерфейсы человек-машина. ИИ-система постоянно обучается и адаптируется к привычкам водителя и пассажиров, учитывая не только информационно-развлекательный контент, но и положение зеркал и сидений, температурные и климатические предпочтения каждого человека в салоне, аудио-контент и громкость его воспроизведения. Кроме того, система организует интерфейс с водителем с учетом его предпочтений и обстановки в салоне.
• Учет контекста и безопасность в интеллектуальных системах помощи водителю с минимизацией отвлекающих факторов, мониторингом салона, обнаружением присутствия детей и пассажиров, мониторингом окружения в режиме ultra-HD и обнаружением объектов для безопасности движения. Также для обеспечения безопасности и комфорта пассажиров предусмотрена интеграция внутрисалонных и внешних камер с задействованием ИИ-системы и сигнальных процессоров обработки изображения. Инфраструктура безопасности охватывает ключевые вычислительные блоки и дополняется интегрированным менеджером безопасности для повышения уровней полноты безопасности автомобиля (automotive safety integrity level, ASIL), необходимых для консолидации доменов.
• Аудиоподсистема, встроенная в платформы 4-го поколения обеспечивает качественный звук, персональные аудиозоны для каждого пользователя, четкость голоса при общении внутри салона, активное шумо- и эхоподавление, устранение шума двигателя и дорожного покрытия.
• Встроенные технологии Wi-Fi 6 и Bluetooth 5.2 с поддержкой точки доступа, игр и таких технологий беспроводного взаимодействия с телефоном, как Android Auto.
• Телематика и C-V2X. Встроенная поддержка платформ Qualcomm Snapdragon Automotive 5G с интегрированной технологией C-V2X обеспечивает широкую полосу пропускания для потоковой передачи, беспроводного обновления ПО, а также для загрузки и выгрузки с мультигигабитными скоростями.
• Масштабируемая программная оболочка с различными конфигурациями пакета поддержки платы (Board Support Package, BSP):
  • Операционные системы и прикладные оболочки и дистрибутивы: Android Auto Embedded и Google Automotive Services (GAS); Linux, Yocto и Automotive Grade Linux (AGL), Banma на базе AliOS, webOS Auto и др. дистрибутивы AOSP.
  • Операционные системы реального времени: Blackberry QNX и QNX OS for Safety; Green Hills Software Integrity и u-velOSity; Wittenstein high integrity systems Safertos.
  • Гипервизоры: Blackberry QNX Hypervisor и QNX Hypervisor for Safety, Green Hills Multivisor и u-velOSity; гипервизоры OpenSynergy COQOS и Linux-контейнеры (LXC и другие контейнерные технологии), включая возможность комбинировать виртуализацию и контейнеры в смешанных архитектурах в соответствии с требованиями к памяти, производительности, функциональной безопасности и изоляции.

Начало производства цифровых бортовых платформ запланировано на 2022 г. Автопроизводители могут разрабатывать и тестировать решения на базе платформы разработчика Qualcomm Snapdragon Automotive Development Platform (ADP) 4-го поколения, доступность которой запланирована на второй квартал 2021 г^[1].

Прединтеграция с сервисом Alexa Custom Assistant

Qualcomm Technologies и Amazon объявили о совместном проекте компаний по прединтеграции сервиса Alexa Custom Assistant с платформой Qualcomm Snapdragon Automotive Cockpit. Система создана для поддержки OEM-производителей автомобилестроительной отрасли и поставщиков уровня Tier-1 при создании настраиваемых бортовых умных помощников и предлагается в качестве модуля расширения для комплекта разработчика Alexa Automotive Software Development Kit (SDK). Она будет в ближайшее время поставляться на платформе 3-го поколения Qualcomm Snapdragon Automotive Cockpit, а также на платформе Qualcomm Snapdragon Automotive Cockpit 4-го поколения.

Alexa Custom Assistant создано на базе технологий Alexa и может быть адаптировано под различные автомобильные бренды вместе с командами пробуждения, голосовым сопровождением и функционалом. Данное решение предоставляется OEM-автопроизводителям на условиях предварительного соглашения в виде модуля расширения для Alexa Automotive SDK и обеспечивает доступ к технологии речевого искусственного интеллекта (ИИ), включая механизм пробуждения Alexa по кодовому слову, понимание разговорных речевых оборотов, перенаправление запросов и согласование ответных действий, что позволяет разработчикам выстраивать, предлагать и поддерживать опыт речевого управления без значительных инвестиций.

В системе используется платформа Snapdragon Automotive Cockpit Platforms вместе с Qualcomm Smart Audio Platform и Qualcomm Voice Assist с функцией многоканального подавления эха и шумов (echo cancellation noise suppression, ECNS) и быстрым доступом к сервисам Alexa, даже если в салоне одновременно разговаривают несколько человек. Помимо прочего система использует технологию идентификации по голосу и подавления зональных помех для персональной настройки голосового помощника.

Представленный функционал также может быть реализован через сервисы Qualcomm Car-to-Cloud с их комплектом Soft SKU, что позволяет автопроизводителям и поставщикам уровня Tier-1 обновиться с переходом на решение Alexa Custom Assistant в беспроводном режиме. Сервис Qualcomm Car-to-Cloud предназначен для своевременного обновления систем в салоне и интегрированных средств обработки и передачи информации, а также предлагает гибкий подход с возможностью разблокирования функционала после развертывания.

Мы создавали помощника Alexa Custom Assistant в ответ на растущий спрос на индивидуальные цифровые решения, которые были бы особенными для каждого бренда, при этом сохранив для заказчиков всю полноту портфеля первоклассных технологических решений Alexa, — сказал Нед Кьюрик (Ned Curic), вице-президент Alexa Automotive. Прединтеграция Alexa Custom Assistant с платформами Snapdragon Automotive Cockpit позволяет OEM-компаниям снизить денежные и временные затраты, а также сложность операций и предложить своим клиентам возможность выбора и гибкий подход к настройке одновременно работающих интеллектуальных помощников.

Крайне важной для автомобильной отрасли отличительной чертой Qualcomm Technology является умение провести качественную трансформацию столь ценимого персонализированного опыта использования за счет умных устройств, которыми укомплектованы личные автомобили, — сказал Накул Дуггал (Nakul Duggal), старший вице-президент и генеральный директор по автомобилестроению, Qualcomm Technologies, Inc. Данная недавняя оптимизация Alexa Custom Assistant с платформой Snapdragon Automotive Cockpit привела к более интеллектуальному, индивидуально настроенному и естественному взаимодействию между водителем и машиной, что способствует установлению более прочных связей между водителем и транспортным средством[2].

Запуск платформы

В январе 2021 года Qualcomm представила технологию Automotive Cockpit.

Ранее автопроизводители самостоятельно реализовывали свои мультимедийные системы, используя собственные наработки, однако компания Qualcomm изменила ситуацию. Технология Qualcomm Snapdragon Automotive Cockpit 4-го поколения была спроектирована как центральный вычислительный узел всего автомобиля.

Система сочетает в себе искусственный интеллект, облачные вычисления, а также отличается легкой масштабируемостью под разные задачи. Кроме того она способна поддерживаться любой существующий на январь 2021 года уровень производительности.

В результате система может работать не только как мультимедиа, но и настраиваться на работу с другими блоками. таким образом, благодаря выходу платформы автопроизводители смогу усовершенствовать свои информационно-развлекательные комплексы. В частности это позволит использовать существующие голосовые помощники, улучшить графику и повысить скорость работы.

Также система Qualcomm Snapdragon Automotive Cockpit будет связана с «умным домом», использую связь 5G. Технология появится на авто уже во второй половине 2021 года^[3].

Примечания