高性能计算 HPC (High performance computing) 通常指使用很多处理器(作为单个机器的一部分)或者某一集群中组织的几台计算机(作为单个计算资源操作)的计算系统和环境。
HPC 在 IT 领域是很常见的,随着汽车电子的不断发展,IC 设计技术的不断进步,新的汽车电子电器架构的出现,HPC 的理念也被引入了汽车电子领域。
HPC 的总体要求:
• 各传感器原始数据接入(传感器分布在车身各处)
♦ 车内人员状况
♦ 车辆自身数据(轮速、方向盘转角、油门 刹车等)
♦ 摄像头
♦ 雷达
♦ 激光雷达
♦ 超声波
♦ 地图
♦ GPS
♦ 陀螺仪
♦ …
• 计算集中(支持融合、感知、规划、决策、采集、存储、人机交互)
• 功耗、成本可控
• 高可靠性、符合功能安全要求
• 开发难度可控
• 具备持续演进能力(应用框架、中间件技术)
• 具备量产可能性
得益于在汽车电子开发领域积累多年的经验,经纬恒润从 2019 年初开始进行 HPC 的开发实践,基于 Xilinx、NXP、Infineon、Mobileye 等供应商提供的芯片,搭建了异构多处理系统。历时一年多的开发周期,经历了如下的开发阶段:
• 智能架构设计
• 功能安全分析及分解
• HPC系统方案设计
• 硬件原理图设计
• PCB Layout 设计
• 信号完整性及EMC仿真分析
• 热仿真及分析
• 壳体设计
• 硬件调试及测试
传感器布置方案:
外壳设计方案:
外壳设计中的冲击仿真分析:
成品 PCBA:
完整的 HPC 总成:
HPC 接口汇总:
• 17个摄像头输入-FPDLINK-III,支持POC
• 10个车载以太网通道(100Base-T1)
• 1个工业以太网通道(1000Base-T)
• 14个CANFD通道
• 2个DSI显示接口-FPDLINK-III
• 2个LVDS显示接口-FPDLINK-III
• SATA-SSD+NVME-SSD
• 4G/5G+V2X+GNSS
• 支持多个HPC之间硬件同步
目前经纬恒润在已开发的 HPC 上,正在紧锣密鼓的进行基于 SOA 理念的软件开发实践,同时也启动了 HPC 2.0的开发计划。经纬恒润有能力为 OEM 及 Tier1 提供 HPC开发的咨询服务。