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G90自动驾驶谍照车
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搭载激光雷达的G90谍照
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现代汽车的全球销量稳居600万辆之上，2020年销量下滑12%，但仍达635万辆，算单独厂家不算联盟的话，现代汽车销量第三，比第四名的通用汽车略高，因此现代汽车的自动驾驶还是值得一看的。
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L3级自动驾驶传感器布局如上。激光雷达方面，现代汽车旗下子公司现代摩比斯曾经5千万美元投资老牌激光雷达公司Velodyne，并且与Velodyne研发量产低价激光雷达，现代摩比斯代工Velodyne的激光雷达，但比较遥远，现代汽车没有选择Velodyne的激光雷达，而是选择更老的法雷奥激光雷达，即二代Scala。
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更详细的参数如下。
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有效距离的参数尤其精密，不像大多数厂家简单说一个几百米，没有限定条件的参数毫无意义。在正前方，扫描密度有所增加，特别为双激光雷达设计。
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L3系统计算架构如上图。与大多数厂家不同，现代的方案力求低成本，连前视摄像头FR CMR居然用CAN-FD总线连接，而不是常见的以太网或SerDes，因此像素必然很低，估计不超过150万像素。FR RDR是前主毫米波雷达，FR C RDR和RR C RDR是4个角毫米波雷达。FR C LDR LH为左激光雷达，FR C LDR RH为右激光雷达。CCIC是中控与仪表一体的座舱显示屏，CCU实际是TCU，做OTA升级的。用韩文标注的那个是debug用的，量产时不存在。PHY是物理层芯片，大概率会是Marvell的88Q211，使用了7个PHY，大概要105-140美元。两个以太网交换机，大概率会是Marvell的88Q5050。MCU是英飞凌的TC397XP，目前缺货严重。
尽管是L3，仍然是双系统设计，且有两套供电系统。如果换了其他厂家肯定会说是L4。右侧的方框是主系统，左侧的是紧急备份系统。实际上是三套，还有一套自动泊车。这套系统应该是现代和Aptiv合资的Motional设计并生产的。
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先看备份系统，CPU是英特尔的Denverton，也就是Atom C3000系列，C3000系列只有三款是16核，即C3950、C3955和C3958。其中C3950的TDP功率最低，只有24瓦，C3958是31瓦，C3955是32瓦，现代大概率会选择C3958。C3000系列主要面向IoT领域，不是针对汽车领域，而针对汽车领域的是A3900系列。不过两者应该高度相似，均属于Atom3000系列。与A3900系列不同，C3000系列不带GPU，只有CPU。C3950目前零售价大约160美元，大量采购估计在100美元左右。
4核@2.0GHz的A3950的CPU算力为42160 DMIPS，C3958是16核@2.0GHz，算力应该为168.6K，大致略高于高通5纳米的SA8295，不过C3958是14纳米。此外X86的乱序执行能力比ARM要高不少，虽然DMIPS相当，但实际表现上X86很多时候都会比较好。宝马的L3系统也是选择了Denverton，估计也是16核，在传统激光雷达ICP算法中，主要靠CPU出力，这或许是为什么选择Denverton的原因。
主系统的核心元件是德州仪器的TDA4VMID，这是德州仪器针对ADAS和自动泊车推出的芯片，目前量产的仅一款即TDA4VMID，还有两款在2022年上半年有样片，一款是TDA4VMID Plus，一款是TDA4VLow。一片算力不够的话，可以4片并联。
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2022年德州仪器还有一款TDA4AH提供样片，这是德州仪器的旗舰芯片，采用8个A72@2.4GHz，算力达100KDMIPS，4个MMA，算力为36TOPS@INT8，4个C7x DSP，算力为320GFLOPS。
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TDA4VMID采用两个A72，算力大约25KDMIPS，1个MMA，算力为8TOPS，1个C7x DSP，算力80GFLOPS，1个GE8430，算力100GFLOPS。从板子看现代L3应该是采用了4片TDA4VMID，总CPU算力有100K，NPU有32TOPS，也算不错了。
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3个ARM Cortex-R5F实时锁步系统，让整体芯片达到ASIL-D级。
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预装与底层抽象层MCAL关联的Autosar驱动，由Vector开发。
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深度学习方面，德州仪器开发了TI Deep Learning (TIDL)，对三大推理深度学习模型都做了优化，尤其是微软的开放式神经网络交换ONNX。硬件方面，DSP增加了MMA即矩阵乘法加速器。
在这种布局下，DSP得以实现单周期的MAC指令。除DSP外的包括NPU一般都采用冯诺依曼架构，数据和程序共用总线和存储空间，在深度学习推理的卷积运算中，一条指令同时取两个操作数，在流水线处理时，同时还有一个取指操作，如果程序和数据通过一条总线访问，取指和取数必会产生冲突，而这对大运算量的循环的执行效率是很不利的。
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原文始发于微信公众号（佐思汽车研究）：搭载激光雷达，德仪芯片的现代L3自动驾驶架构剖析
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