本文节选自汽标委智能网联汽车分标委本年7月编撰的《汽车把持总体技艺央浼商量通知》，本通知由国汽（北京）智能网联汽车商量院有限公司、华为技艺有限公司牵头，共30余家单元参加撰写。

跟着主动驾驶技艺的疾速繁荣，汽车对软件极度是操作体例的改良需求越来越高，主机厂、Tier1 供应商和主动驾驶软硬件技艺计划供应商纷纷参加大宗的人力、物力和财力举办车控操作体例的研发，生气正在软件界说汽车的时间也许攻陷一席之地。下面将对目前国表里主流车控操作体例的开拓和使用景况举办简陋先容。

一目了然，特斯拉是主动驾驶技艺和家产化的领跑者，其上风正在于以揣测平台为主旨，自研并领先芯片硬件、操作体例平台软件等。特斯拉主动驾驶软件架构如图11 所示，要紧特征是其操作体例基于简单Linux 内核，打制了整套主动驾驶的软件计划，折柳完毕了从感知、计划计议和把持体例处理计划。从现正在公然的讯息可知，体例基于Ubuntu 举办裁剪，对Linux 内核举办了及时性改制，这个内核也开源正在github 上，深度进修框架基于PyTorch，及时数据管束基于开源流管束平台Kafka，具有48 个独立的神经搜集举办众维度数据管束，而且具备强壮的OTA 升级技能。其FSD（Full Self-Driving）揣测平台硬件集成了智能座舱域和主动驾驶域，操作体例通过OTA 软件升级，充满行使数据、云揣测生态，开创汽车产物代价和供职的新形式。

Autopilot 与文娱把持层掌控了通盘的摄像头和雷达传感器。正在模块内部，Autopilot 体例和文娱体例这两大一面通过CAN 和高速串行总线FPD-link 打通，两者之间以至能够转达视频数据。Autopilot 数据流管束机制如图10 所示，统一主动驾驶与车内感知，完成供职驾驶闭环。

通过E/E 架构的鸠合化，特斯拉将汽车的软件开拓内化，将汽车底层硬件模范化和笼统化，此举让特斯拉通过软件界说汽车和革新变得更容易。特斯拉的Autopilot 进化沿着性能鸠合化、资源共享化的道道进取，呈现了特斯拉软硬件解耦，通过软件界说汽车的施行。

特斯拉正在打制Autopilot 合座软件栈时采用的理念（参睹图11）：站正在伟人肩膀前进行革新，充满行使开源项目举办全栈开拓，从开拓（譬喻UI 框架基于QT，前端也基于少少开源的库）、构修、到安插都采用了开源的计划，饱励车端算力供职、调剂机制，以及云端算力资源优化结构，培植智能驾驶新交易形式。

最底层的是数据、GPU 集群以及Dojo 揣测集群，这一层要紧举办数据采撷、标注和磨练，天生算法模子；采用基于PyTorch 开源框架的深度神经搜集对模子举办分散式磨练；用耗费函数对模子举办评估；正在评估层之上，是云端推理和车端FSD 芯片推理，到这一层，意味着算法模子走完了大一面流程，然后便是安插到车端；正在车端，这是车控操作体例运转范畴，特斯拉通过影子形式将这些算法模子与人类驾驶行动举办比对，检测是否存正在卓殊。

云云从数据采撷到算法安插的闭环，跟着更众汽车上道张开数据搜集，可完成基于海量数据的驱动，让体例本能一贯迭代，特别出色。正在这个闭环当中，涉及到数据集、模子磨练神经搜集、云端和车端推理算法等因素。

总结来看，软件界说汽车深远地变化了汽车行业的盈余形式，将高本能的硬件预埋动作投资，通过软件更新供职盈余，一经成为特斯拉为代表的新制车权力的模范操作。

公共汽车为了加快主动驾驶技艺的使用，组修了巨大队列自决开拓汽车操作体例vw.OS。vw.OS 采用的是基于Adaptive AUTOSAR面向供职的软件架构，此中，核心鸠合式软件参考架构如图12 所示。公共新一代EE架构的打算特征要紧有：

华为MDC（Mobile Data Center：搬动数据核心）定位为智能驾驶的揣测平台。此平台集成华为正在ICT 周围30 众年的研发与坐蓐修制体验，基于CPU 与AI 管束器芯片，搭载智能驾驶OS，兼容AUTOSAR，支撑L2~L5 光滑演进，团结配套的完竣器材链，客户或生态互助伙伴可轻巧疾速的开拓出针对差别使用场景的智能驾驶使用。华为MDC 智能驾驶揣测平台（以下简称华为MDC 平台），本能强劲、太平牢靠，是完成智能驾驶全景感知、舆图&传感器统一定位、计划、计议、把持等性能的汽车“大脑”。实用于乘用车（如拥堵跟车、高速巡航、主动代客泊车、RoboTaxi) 、商用车（如口岸货运、干线物流）与功课车（如矿卡、明净车、无人配送）等众种使用场景。华为的MDC 智能驾驶揣测平台架构要紧特征有：

1）供应软硬件处理计划，且高度解耦，可独立升级，硬件升级道道和软件升级道道）对主宣扬感器的适配性好，支撑主流GNSS、IMU、摄像头、激光雷达和毫米波雷达等传感器的数据接入，且支撑摄像头和激光雷达点云的前统一；

3）对主流中心层软件的适配性很好，可兼容ROS 和AUTOSAR，支撑Caffe 和TensorFlow 等常用深度进修框架；

5）华为是业界独一同时具有CPU 与AI 芯片研发技能的厂家， MDC 平台硬件集成具有CPU 与AI 揣测技能的强壮SoC 芯片，为智能驾驶供应可扩展的异构算力；

6）性能软件基于SOA 架构，服从AUTOSAR 典型，界说了智能驾驶基础算法组件（如感知算法组件、统一算法组件、定位算法组件、计划算法组件、计议算法组件、把持算法组件等）的挪用框架与组件之间的软件接口；上层场景使用能够轻巧抉择差别的算法组件组合，完成详细的场景使用性能；

7）供应太平可托，高效便捷，轻巧怒放的使用开拓端到端器材集，支撑可视化&拖拽式操作及主动代码天生，可一站式开拓、测试、调优，助助客户或生态互助伙伴疾速开拓餍足AUTOSAR 典型的智能驾驶使用。

英伟达（NVIDIA）是环球领先的人工智能揣测公司，行使其前辈的硬件芯片开拓上风，以行业较领先的高本能太平芯片为主旨，供应完美的硬件平台和根蒂软件平台，其架构如图13 所示。NVIDIA 揣测平台硬件目前处正在“Xavier”阶段，下一代平台“Orin”已公布但并未上市。Xavier 是 NVIDIA 初次坐蓐的车规级体例级芯片，该芯片采用了六种差别类型的管束器，席卷 CPU、GPU、深度进修加快器(DLA)、可编程视觉加快器 (PVA)、图像信号管束器(ISP) 和立体/光流加快器。基于Xavier 芯片，NVIDIA 供应面向主动驾驶开拓的DRIVE AGX XavierTM，算力抵达30 TOPS，面向L2+和L3 级主动驾驶；供应DRIVE AGX PegasusTM 利用两块Xavier 体例级芯片和两块Turing GPU，算力抵达320 TOPS，面向L4 级和L5 级主动驾驶。

1）软硬件处理计划，且高度解耦，可独立升级，硬件升级道道和软件升级道道）硬件上风显着，是GPU 打算、坐蓐周围的带领者；

3）软件生态万分好，有业界最完竣的官方开拓套件，开拓者社区相对完竣；4）软件层面怒放水准较高，可正在DriveWorks（性能软件层）怒放API，也可正在Drive AV 和Drive IX（使用软件层）怒放API；

6）算法加快齐备基于自己CUDA 架构和TensorRT 加快包，二者是NVIDIA 独有，因而其软件开拓生态不成离开其硬件平台。

百度Apollo 是一套软件平台，其依赖的揣测平台硬件必要采用第三方的IPC，Apollo 怒放平台架构如图14 所示。百度自行研发了两款辅助性硬件ASU（Apollo 传感器单位）和AXU（Apollo 扩展单位），此中，ASU 用于搜集各传感器的数据，通过PCIe 传输至IPC，另外，IPC 对车辆的把持指令也需通过ASU 向CAN 发送；AXU 用于餍足特地算力、存储的需求，以GPU、FPGA 方式接入已有硬件平台。

3）很好地融入了云供职，此中席卷稠密百度自家的其他产物，如：根蒂百度云供职、正在线仿真产物、高精度舆图、小度助手（Duer OS），各产物间相互受益；

5）要紧注重体例软件的开拓，包括定制优化的操作体例、体例中心件及算法性能模块，大一面硬件则采用第三方计划；

6）产物没有涉及到AUTOSAR 架构的特地开拓适配，也无需对车辆现有的ECU/MCU 举办变化。

参加单元：国汽智控（北京）科技有限公司、中国汽车技艺商量核心有限公司、北京地平线机械人技艺研发有限公司、电子科技大学、中国第一汽车股份有限公司、一汽解放汽车有限公司、上汽公共汽车有限公司、北汽福田汽车股份有限公司、惠州市德赛西威汽车电子股份有限公司、上汽通用五菱汽车股份有限公司、长城汽车股份有限公司、春风汽车有限公司春风日产乘用车公司、上海汽车集团股份有限公司零束软件分公司、公共汽车（中国）投资有限公司、中汽研软件测评（天津）有限公司、北京百度智行科技有限公司、江淮汽车集团股份有限公司、长安汽车软件科技有限公司、清华大学、春风汽车集团有限公司技艺核心、春风商用车有限公司、国家ITS 核心智能驾驶商量院、北京汽车股份有限公司、阿里巴巴（中国）有限公司、高通无线通讯技艺（中国）有限公司、中国汽车工程商量院股份有限公司、中兴通信股份有限公司、中国软件评测核心（工业和讯息化部软件与集成电道煽动核心）、上海机动车检测认证技艺商量核心有限公司、斑马搜集科技有限公司、上海瓶钵讯息科技有限公司

参加职员：田思波、丛炜、潘晏涛、褚文博、周铮、程智锋、吴含冰、罗蕾、石庆鹏、张晓谦、孔涛、孟宪刚、郑岩、石景文、余得水、钱国平、伍宇志、罗覃月、周思儒、邹德英、孙华、郑四发、樊乐成、吴丹丹、唐波、周明珂、彭琪惠、徐耀宗、彭伟、冯锦文、吴琼、朱乾勇、黄懿、桂绍靖、江浩、刘珺、王琳、刘赤军、李俨、凌晓峰、徐立锋、郭盈、李玉坷、高长胜、金一华、刘时珍、王锦、张道、刘晨光、程唐平、田俊涛、马涛、王圭、许梦枚、林智桂、王萌、金天、侯昕田、丁钊、李毓强、郑方、殷苏辰、陈书平、贾元辉、秦文婷、刘大鹏、崔云峰、周波、刘海威、满志勇