舱泊融合!高通SA8775芯片技术分析

原创 汽车电子设计 2025-01-06 17:49

芝能智芯出品


高通SA8775芯片是一款瞄准智能座舱与高级驾驶辅助系统(ADAS)的舱驾一体化芯片,高达70T的算力也是可以为座舱和智能驾驶基础部分,为整车厂和一级供应商(Tier 1)提供了显著的成本和功能优化。


我们将围绕高通8775的技术特点、SA8775解决方案的关键细节以及其在实际应用中的注意事项进行深度分析,探讨该芯片在智能座舱和自动驾驶领域的潜力与挑战。




Part 1

高通的舱泊一体的定位
及SA8775芯片


高通SA8775芯片定位于高端智能驾驶和车载信息娱乐系统的融合应用,是一款舱泊一体的芯片。


通过单颗SoC同时支持数字座舱和智能驾驶功能,为汽车提供集成化、高性能的解决方案,满足汽车行业对智能化、网联化的需求,在提升用户体验的同时,降低成本和系统复杂度。


设计目标是通过整合智能座舱与自动驾驶功能,简化硬件架构,降低整车厂在域控制器方面的开发成本。


与传统的舱驾分离式架构相比,该芯片方案可为整车厂节约数千元的成本。这种架构不仅减轻了整车的线束和硬件复杂度,也为整车企业在电子电气架构上的创新提供了可能。


● 核心定位还包括:


 面向中高端汽车市场,支持L2+及L3级别自动驾驶。


 强化对智能座舱和自动驾驶两大核心模块的算力分配。


 提供模块化设计的灵活性,适配多样化的车企需求。



● 核心参数和特点:


 CPU性能:采用两簇八核心的设计架构,包含Kryo 680 Gold Prime内核,基于ARM Cortex-X1架构,主频可达2.35GHz,具备230kDMIPS的强大算力,大容量的L3缓存(4MB)和L2缓存(512kB)有效提高了处理速度和数据吞吐能力,在多任务处理和高并发计算时表现出色,可满足复杂计算场景的需求。


 GPU性能:配备了Adreno 663图形处理单元,算力在1.1-1.3 TFLOPS之间,在图形渲染、深度学习加速以及并行计算等方面具有强大的能力,能够为高质量的图像和视频处理、自动驾驶感知等任务提供有力支持,确保流畅的视觉体验,如支持8K超高清显示屏和沉浸式3D实时渲染等。


 AI加速:采用高通V73架构,内置四个HVX矢量扩展单元和两个HMX矩阵扩展单元,最大频率为1.5GHz,专门优化了AI和深度学习的推理性能,能够高效处理复杂的神经网络模型。


此外,8MB的紧耦合VCTM缓存为AI加速提供了更高效的存储支持,进一步提高推理处理速度,适用于自动驾驶、智能驾驶辅助系统中的图像处理和对象识别等任务。


 DSP与安全性:配备了两个通用DSP,最高频率1.708GHz,具有1MB L2缓存,可处理多种数字信号处理任务。同时,集成了一个4核ARM Cortex-R52的安全岛,用于处理关键的安全任务,如加密、身份验证等,符合ASIL-D标准,可有效应对外部攻击或数据泄露的风险,确保系统的安全性。


 存储带宽:支持LPDDR5内存,运行频率为3200MHz,带宽约为77GB/s,高带宽内存可以更快速地读取和写入数据,确保高性能计算任务的顺利执行,满足处理大量实时数据、图像和视频流的需求,尤其在数据密集型应用中至关重要。


 功耗与效率:注重低功耗设计,功耗为45W,在高性能的同时,能够提供较长时间的稳定运行,适用于需要长时间运行且对功耗有严格要求的嵌入式系统和汽车应用,实现了性能与功耗的较好平衡。



Part 2

SA8775方案的介绍




SA8775的设计核心在于优化智能座舱与自动驾驶域之间的算力分配。


70T的整体算力中,约30-35T用于自动驾驶,其余部分用于智能座舱。这种分配能够兼顾ADAS功能和丰富的车载信息娱乐体验。


借助Adreno 663 GPU和高通V73架构,智能座舱可实现高分辨率显示、多任务操作及语音交互等功能。该模块还支持多屏联动,增强了驾驶员和乘客的交互体验。


SA8775可处理L2+及部分L3级别自动驾驶任务,包括环境感知、路径规划和车辆控制。其AI加速单元尤其适合处理摄像头、激光雷达及超声波传感器生成的数据,提供高精度的物体识别和决策支持。


安全岛模块的设计,确保系统即使在部分功能失效时,也能维持最低程度的功能运行,符合ISO 26262标准。


● 基于Cortex-R52的处理器设计融合了多种特性以确保系统可靠性和性能优化:


 内置自测(BIST)与安全监控:具备实时监测和安全退出机制,通过JTAG接口支持调试。


 通信接口:使用UART/SPI接口与外部设备通信。


 8核架构:4个Kryo Gold Prime核心(2.2 GHz),适合高负载任务;4个Kryo Gold核心,针对低功耗需求。


 AI加速:Dual Hexagon Tensor加速器支持高效的AI推理,包括动态量化和低精度计算。


 内存子系统:LPDDR5,6400 Mbps,32位双通道,最大16 GB容量,带3 MB系统缓存和ECC功能。


 图像处理:Qualcomm Spectra 680 ISP和Adreno VPU 670 GPU,支持多摄像头数据处理和高效图形渲染。


 显示输出:支持8K分辨率和VESA DSC技术。



支持DPHY 1.2和CPHY 1.2标准,能够满足高分辨率视频数据传输的需求。


CPHY 1.2并行接口每个通道支持高达3.5Gbps的带宽,DPHY 1.2串行接口支持高达2.5 Gbps的传输速率,支持多通道并行传输,提高吞吐量,Timing模块可管理图像信号的时序,确保摄像头模块的稳定性。


支持多种高速通信协议,包括PCIe、USB 3.0、以太网、CAN等。


 PCIe Gen 4 x4提供高达16 GT/s的带宽,适用于高速数据传输;


 SGMII支持高速的网络连接;


 SerDes支持高效的串行通信,通常用于视频数据的高速传输;


 USB 3.0支持5 Gbps的传输速率,适用于连接各种外部设备;

 CAN FD专为车载网络设计,支持更高的数据传输速率,能够满足车载系统对通信带宽和数据完整性的要求。



SA8775的功耗相对较低,但随着自动驾驶系统向更高计算能力和更复杂场景发展,其功耗可能会成为限制因素。


在设计系统时,需要充分考虑散热方案,如采用热管+石墨片复合散热方案,确保芯片在高温环境下也能稳定运行。同时,可引入基于机器学习的负载预测算法,根据应用场景实时调整芯片的工作模式,实现性能与功耗的最佳平衡。



小结


高通SA8775芯片作为一款高性能、多功能的芯片,在舱泊一体的应用中展现出了巨大的优势和潜力,强大的CPU、GPU和AI加速能力,以及完善的安全机制和丰富的接口,使其成为智能驾驶和车载信息娱乐系统的理想选择。

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