Гиперадаптируемый центральный контроллер нового поколения ZF подготовлен к производству в 2024 году.
Хотя многонациональный поставщик ZF широко известен своими традиционными компонентами, такими как трансмиссии и тормозные системы, на апрельском автосалоне в Шанхае - одном из немногих крупных автосалонов, которые состоятся в прошлом году из-за COVID-19 - ZF представила следующий - Поколение автомобильного суперкомпьютера, система ProAI, новый вариант контроллера, который он впервые представил в 2019 году на выставке CES.
«Программно-определяемые». Недавний разговор с доктором Мартином Фишером, членом правления ZF, обширный портфель которого включает в себя электронику и ADAS, системы пассивной безопасности, системы активной безопасности, регион Северной Америки, регион Южной Америки, корпоративное качество, - сосредоточился на «Программно-определяемый автомобиль» и роль, которую в нем играет оборудование. В частности, он сказал, что последний контроллер ZF ProAI отвечает всем требованиям с точки зрения того, что необходимо для удовлетворения потребностей в автоматизированном вождении SAE от уровня 2 до уровня 5, а также широкого спектра других обязанностей по управлению транспортным средством. По его словам, новый ProAI является гибким, масштабируемым и мощным.
Как поставщик глобального масштаба, ZF, безусловно, знаком с интересами и требованиями своих OEM-клиентов. Но разработка автоматизированного вождения и возможностей ADAS продолжается, поэтому все участники постоянно учатся. С этой целью ZF получает не понаслышке о требованиях к автоматизированному вождению. Она приобрела компанию под названием «2getthere», которая управляет автономными шаттлами в Европе. Электромобиль из парка 2getthere может вместить до 22 пассажиров и имеет размеры 6 x 2,1 x 2,8 метра (19,7 x 6,9 x 9,1 футов).
Шаттлы 2getthere курсируют по выделенным полосам движения, ориентируясь по указателям. «Мы будем запускать полностью автономные автомобили для смешанного движения», - сказал Фишер, добавив, что для этого им потребуется «высочайший уровень вычислительной мощности». Проект 2getthere будет представлять собой рабочий шаттл в Германии, а не инженерные учения, прокладывая маршруты как в Мангейме, так и во Фридрихсхафене (родном городе ZF).
Это, в дополнение к спросу на OEM, побудило компанию разработать новую платформу ProAI, а также промежуточное программное обеспечение и приложения, работающие на ней, тем самым получив полнофункциональное аппаратное и программное обеспечение. Последняя версия ProAI, по словам Фишера, может включать в себя множество систем на кристалле (SoC) от таких компаний, как Nvidia, Qualcomm и TI.
Блок ProAI, который находится в унифицированном корпусе размером 240 x 138 x 49 мм для обеспечения масштабирования, способен обрабатывать SoC с вычислительной мощностью от 20 до 1000 триллионов операций в секунду (TOPS); SoC на 1000 TOPS - это недавно представленная Nvidia Atlan, которая, по словам Nvidia, будет готова к использованию в автомобилях 2025 модельного года.
Тепловые стратегии. Из-за такого диапазона вычислительных мощностей, по словам Фишера, им пришлось решить проблему энергопотребления и рассеивания тепла. В качестве примера он приводит SoC Nvidia Orin, который имеет производительность 250 TOPS: Orin требует 80 Вт для работы. «Представьте себе обычную лампочку, работающую на 80 Вт. Становится довольно жарко ».
Итак, ZF разработала три подхода к охлаждению платформы ProAI. Есть пассивное охлаждение (он же «старый добрый радиатор», как выразился Фишер), воздушное охлаждение (два вентилятора, один втягивает воздух, а другой его выкачивает) и жидкостное охлаждение. «Это то, чего люди хотят избежать», - сказал Фишер, но признает, что на более высоком рабочем уровне, когда задействовано больше энергии, требуется схема с жидкостным охлаждением. Независимо от схемы управления температурой, площадь основания ProAI остается неизменной.
Примечательно, что ProAI был спроектирован таким образом, что, хотя ZF удалось увеличить общую производительность устройства на 66%, потребление энергии было снижено до 70%, или примерно на 3 TOPS на ватт в среднем.
Конкретные особенности транспортного средства и архитектура управления в значительной степени будут определять количество установленных контроллеров ProAI. Фишер сказал, что это, по сути, решение, принятое производителями оборудования, и основывается на производительности «пакета» SoC. Можно было бы работать на одном блоке, работающем как ECU для ADAS или транспортного средства с автоматическим вождением, но Фишер указывает, что способ разделения функций управления в архитектуре транспортного средства является определяющим фактором. Он также отметил, что существуют соображения избыточности и кибербезопасности.