浅谈底盘域控系列四：一颗不一样的底盘域控SoC芯片

嗨，各位车迷小伙伴和EEA技术控们！ 如前文所述，随着汽车EEA架构从分布式向域控制器的持续演进，底盘域控制器作为底盘区域的中央计算平台被认为是汽车运动安全的计算控制核心，该核心需对接表征汽车行驶运动姿态的多种传感量，接受来自驾驶员或自动驾驶算法输入的驾驶意图，感受路面交通环境，输出完成包括制动、转向、悬架以及动力等方面的执行器控制策略，实现对汽车运动控制中的三轴六向的全矢量实时计算与控制，以获得更安全、更舒适、更节能的控制效果。相比于吸引着大众眼球的自动驾驶、智能座舱领域来讲，智能底盘域控制器同样是汽车EEA架构中非常重要的一个实时计算平台，而其在实时性、可靠性、安全性等方面则具有更高的要求。

自动驾驶和智能座舱作为近几年来汽车芯片的当红炸子鸡，其域控制器都拥有专用的SoC的芯片，用于支撑其专属的应用场景。其中，自动/辅助驾驶ADAS芯片是拥有强大本地AI推理计算能力、基于机器视觉计算的人工智能芯片，配合优秀的算法，该计算平台通过对视频数据、雷达数据等信息的本地实时处理，形成对路况环境信息的理解，从而替代或是辅助驾驶员给出汽车驾驶所需的控制指令，包括加速、减速、转向、变道等驾驶的宏观策略；而智能座舱AP芯片则是为了提供更好的人机交互体验，包括多媒体、导航、语音控制、舱内设备控制等，此类芯片及计算平台多采用Linux/Android形成开放式系统，各新增功能均可以模块化的加载。

那么，智能底盘域控制器有自己的专用SoC吗？目前还没有！

在域控制器、智能汽车、新能源汽车等概念出现之前，电子控制技术在汽车底盘上的应用就已经非常普遍，例如：燃油车的发动机的控制、制动系统中的ABS、ESP等。但这些控制系统都是一个或多个ECU组合实现的，每个ECU依据每一个控制对象和控制目的而独立存在，这些ECU都分别一颗单核或多核的MCU（微控制器）进行控制，其主要实施方式是直接获取或是通过CAN总线获取各种运动姿态传感量信息，按照被控制对象的模型参数，利用预设的专家系统方式进行判断控制。

当上述智能底盘的域控制器出现后，底盘上的控制三轴六向的统一计算平台需要上收和集成传统的14-16个ECU节点，接收来自多个区域多种运动姿态传感量并进行相应的调理算法滤波预处理、通过全矢量预估算法实现对整车关键运动参数的实时预测、利用协同控制和融合控制算法实现对不同执行器的控制策略分配，现有的通过多颗MCU组合实现的底盘域控制器已经完全不能满足其功能需求，业界急需一颗专业的智能底盘域控制器专用SoC芯片。该芯片至少具有以下关键特性：

A)    具有强大的实时通用计算能力，不低于15000DMIPS。以支撑多达16个传统ECU节点的实时计算与控制算法，该计算能力需分配到具有虚拟化能力的多核实时CPU内核中，具有快速响应硬件时间和快速现场切换的能力。

B)    具有软件可编程的浮点矢量并行计算能力，该计算用于对多传感量的实时卡尔曼滤波处理计算，该计算能力需满足在任一执行器的最快响应时间内，实现对所有传感量以及整车运动状态估计的一次迭代计算。

C)    具有支持强化学习的矢量矩阵并行计算能力，该计算资源用于对最优控制算法的矢量计算，其计算频度也是取决于任一执行器的最快响应时间，即在该时间间隔内完成一次强化学习迭代计算。

D)   具有时间敏感网络的千兆以太网连接、转接和路由能力，该功能利于利用此芯片构建的底盘域控制器作为车载网络的一个重要计算中心和网络节点与其他域控制器实现实时的快速的数据传输。

E)    具有OTA升级能力，拥有大容量的代码存储空间和临时缓存区间，支持对整个底盘控制系统局部或是全局的OTA软件升级。并通过硬件信息安全子系统HSM实现安全启动、可信计算、认证升级以及全生命周期信息安全的管理能力。

F)    拥有丰富的总线通信接口和多种外设接口，支持来自不同传感器的模拟、数字或是CAN总线的传感量实时输入；拥有硬件定时器实时控制和触发能力，实现精准的实时控制输出。这些硬件物理接口和外设支持与虚拟机重构组成独立的功能安全隔离岛的能力。

这些就是我们对于这颗不同以往的底盘域控SOC芯片的初步设想，慢慢来，我们会一步步解开它神秘的面纱。