在人工智能時(shí)代，自動(dòng)駕駛汽車已從科幻電影中的幻想逐步走向現(xiàn)實(shí)，成為未來出行的重要趨勢(shì)。這一革命性進(jìn)步的背后，離不開強(qiáng)大的技術(shù)支持，尤其是工控機(jī)在處理海量數(shù)據(jù)和運(yùn)行復(fù)雜算法方面的出色表現(xiàn)。

作為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的佼佼者，研華以其高性能、高可靠的產(chǎn)品和解決方案，助力自動(dòng)駕駛廠商探路智能未來。特別是DMS-SC64SD水冷散熱工控機(jī)，面向車載需求設(shè)計(jì)研發(fā)，推動(dòng)自動(dòng)駕駛在港口、礦區(qū)、環(huán)衛(wèi)、物流、城市公共交通等多場景應(yīng)用落地，以及支持自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)鏈中算法和傳感器訓(xùn)練等多領(lǐng)域應(yīng)用需求。

自動(dòng)駕駛持續(xù)“升溫” 工控機(jī)重要性日益凸顯

近兩年，自動(dòng)駕駛行業(yè)持續(xù)升溫。在人工智能時(shí)代，自動(dòng)駕駛目前是前景最為清晰、落地最為迅速的領(lǐng)域之一。2023年自動(dòng)駕駛的市場規(guī)模已達(dá)417.5億元，市場規(guī)模還在逐年增長。目前, 百度旗下 “蘿卜快跑” 全無人自動(dòng)駕駛車隊(duì)已在北京、武漢、重慶、深圳、上海開展出行服務(wù)與測試。

隨著L3級(jí)及更高級(jí)別自動(dòng)駕駛時(shí)代的到來，汽車行業(yè)對(duì)于具備更高算力、更低延時(shí)以及更高效能的自動(dòng)駕駛配件的需求將變得日益迫切。

特別是工控機(jī)，它是自動(dòng)駕駛汽車環(huán)境感知、智能決策、控制執(zhí)行、高效穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)保障和技術(shù)核心，可謂是系統(tǒng)的“心臟”。自動(dòng)駕駛的井噴式發(fā)展，對(duì)工控機(jī)性能、穩(wěn)定性及可靠性的要求尤為嚴(yán)苛。

一是高性能處理能力，需實(shí)時(shí)應(yīng)對(duì)海量傳感器數(shù)據(jù)、高清圖像及復(fù)雜控制指令，要求配備強(qiáng)勁處理器和充足內(nèi)存。二是任何故障可能導(dǎo)致車輛失控，故經(jīng)過嚴(yán)格測試和車規(guī)認(rèn)證的工控機(jī)不可或缺。特別是工控機(jī)在高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，保持性能穩(wěn)定以應(yīng)對(duì)高性能數(shù)據(jù)處理至關(guān)重要，這需要高效的散熱系統(tǒng)以支撐自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

“現(xiàn)有的工控產(chǎn)品無法滿足自動(dòng)駕駛行業(yè)需求，不少客戶向我們提出了定制的需求。”研華DMS產(chǎn)品總監(jiān)張金鳳直言，研華深知自動(dòng)駕駛對(duì)工控機(jī)的獨(dú)特需求，特別是需滿足車載需求的特殊接口、震動(dòng)及環(huán)溫等要求，這些是普通工控機(jī)所無法比擬的。跟進(jìn)用戶需求，研華量身定制了DMS-SC64SD水冷散熱工控機(jī)。

車規(guī)級(jí)設(shè)計(jì)，展現(xiàn)出色技術(shù)實(shí)力

張金鳳直言，目前不少自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的中低端應(yīng)用，往往是通過修改和擴(kuò)展傳統(tǒng)工控機(jī)來滿足需求。DMS-SC64SD服務(wù)高端自動(dòng)駕駛應(yīng)用，從性能設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)件、抗震到EMC等，均從設(shè)計(jì)端就遵循純車規(guī)要求進(jìn)行開發(fā)，展現(xiàn)出多方面的優(yōu)勢(shì)。

首先，專為高性能需求設(shè)計(jì)。在CPU、GPU等核心部件上滿足用戶需求，確保算力充沛、護(hù)航數(shù)據(jù)安全。DMS-SC64SD搭載高性能Nvidia RTX30/40系列顯卡，并支持Intel® Core™系列 12/13/14代CPU，確保在處理無人駕駛汽車所需的海量傳感器數(shù)據(jù)和復(fù)雜自動(dòng)駕駛算法時(shí)游刃有余。GPU方面選用NVIDIA作為圖像處理核心，產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)以最高規(guī)格測試，確保兼容性和穩(wěn)定性,用戶可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行配置。

其次，高效散熱，保障穩(wěn)定運(yùn)行。無人駕駛汽車在運(yùn)行過程中，需要實(shí)時(shí)處理來自雷達(dá)、攝像頭、GPS等多種傳感器的數(shù)據(jù)，這對(duì)工控機(jī)的散熱性能提出了極高要求。

DMS-SC64SD采用先進(jìn)的水冷散熱技術(shù)，通過液體循環(huán)帶走CPU、GPU和其他關(guān)鍵部件產(chǎn)生的熱量。相比傳統(tǒng)風(fēng)冷散熱方式，水冷散熱具有更高的散熱效率和更低的噪音水平，保障設(shè)備在高溫環(huán)境下的穩(wěn)定運(yùn)行，符合自動(dòng)駕駛汽車對(duì)于嚴(yán)苛工作條件的要求。通過優(yōu)化散熱器的結(jié)構(gòu)和布局，DMS-SC64SD主機(jī)實(shí)現(xiàn)了更小的體積和更輕的重量，方便在車載空間有限的條件下進(jìn)行安裝和部署。

“產(chǎn)品配備兩個(gè)水冷板，分別貼附CPU和GPU。冷卻液流經(jīng)吸收并帶走熱量，可接原車水冷，也可單獨(dú)外接水冷模組。”張金鳳介紹說，“我們的產(chǎn)品最高可支持150W的CPU和450W的GPU，并且不會(huì)進(jìn)行鎖頻和降頻來降低產(chǎn)品性能，支持-10℃~55℃的寬溫環(huán)境, 即使在惡劣的路況環(huán)境下，也能確保車輛性能與穩(wěn)定駕駛。”

車規(guī)級(jí)的接口設(shè)計(jì)是另一大亮點(diǎn)。DMS-SC64SD高度集成自動(dòng)駕駛車規(guī)級(jí)擴(kuò)展接口，配備了車規(guī)級(jí)串口CANFD、車載以太網(wǎng)、8路GMSL接口、千兆網(wǎng)口、萬兆網(wǎng)卡以及HDMI接口，提供了豐富的連接和擴(kuò)展選項(xiàng)，滿足各類外部設(shè)備和通信需求。

張金鳳介紹，DMS-SC64SD采用的車規(guī)級(jí)CPCI接口設(shè)計(jì),是其抗震動(dòng)設(shè)計(jì)的核心。客戶可按需插入IO板、網(wǎng)絡(luò)卡等功能卡，無需在主板上進(jìn)行復(fù)雜操作。這種設(shè)計(jì)帶來出色堅(jiān)固性，使用專用連接器，信號(hào)傳輸穩(wěn)定可靠，確保了產(chǎn)品在運(yùn)輸和使用過程中的穩(wěn)定性。

同時(shí)，該產(chǎn)品還滿足了車規(guī)級(jí)的EMC等級(jí)要求，并嚴(yán)格遵循了ISO16750電源設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，確保在復(fù)雜電磁環(huán)境中正常工作。

“車規(guī)級(jí)接口能夠顯著增強(qiáng)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的整體性能，提高其在惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定性和可靠性。這對(duì)于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛技術(shù)的廣泛應(yīng)用具有重要意義。” 張金鳳介紹說。

“一款穩(wěn)定、可靠、高性能的工控機(jī)為無人駕駛汽車的持續(xù)、安全運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)保障，同時(shí)幫助客戶在應(yīng)用過程中極大程度地降低使用及維護(hù)成本。”

助力智駕商業(yè)化應(yīng)用加速落地

在礦區(qū)等惡劣環(huán)境下，戶外溫度高、路況差，無人駕駛的需求尤為強(qiáng)烈。在某礦山的無人卡車應(yīng)用場景中，DMS-SC64SD水冷散熱工控機(jī)展現(xiàn)出了出色的性能。它能夠?qū)崟r(shí)解析攝像頭或傳感器傳輸?shù)男畔?，并?jīng)過高效CPU處理后迅速做出決策，從而有效降低了人力成本，優(yōu)化了運(yùn)輸時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了高效物流運(yùn)輸?shù)哪繕?biāo)。值得一提的是，DMS-SC64SD滿足車載ISO-16750的車輛抗震要求，即便在惡劣的路況下，DMS-SC64SD仍展現(xiàn)出出色的性能，帶來顯著的成本和效率優(yōu)勢(shì)。

在無人巴士場景中，無人駕駛的視線需要裝備眾多傳感器，如攝像頭、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)及高精度GPS等，通過這些“眼睛”觀察環(huán)境。實(shí)現(xiàn)完全無人駕駛需大量傳感器時(shí)刻反饋信息，因此需強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力。張金鳳介紹，相關(guān)客戶對(duì)算力要求高，希望CPU高速運(yùn)行時(shí)不降頻，降頻意味著性能受限，無法滿足滿分性能需求。在實(shí)際測試中，DMS-SC64SD工控機(jī)憑借其出色的處理能力和穩(wěn)定的散熱性能，確保了無人駕駛汽車的連續(xù)、安全運(yùn)行。

同樣，在工控機(jī)廣泛應(yīng)用的其他領(lǐng)域，DMS-SC64SD也因其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)受到青睞：在城市服務(wù)，如公交、出租車、環(huán)衛(wèi)、智能停車系統(tǒng)等，提升公共交通運(yùn)行效率，改善居民生活與城市管理；在工業(yè)制造以及港口、礦場等，DMS-SC64SD應(yīng)用于自動(dòng)導(dǎo)引車、AGV、自動(dòng)堆垛機(jī)、無人卡車中，實(shí)現(xiàn)物流自動(dòng)化；在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中，它可用于自動(dòng)駕駛拖拉機(jī)、播種機(jī)、噴灑機(jī)等，智能農(nóng)機(jī)等，提高效率，實(shí)現(xiàn)降本增效。

除了Intel X86平臺(tái)的自動(dòng)駕駛產(chǎn)品，研華還有采用Nvidia Orin的自動(dòng)駕駛產(chǎn)品。來滿足不同客戶和應(yīng)用場景的需求。

“政策扶持與產(chǎn)業(yè)鏈擴(kuò)展為產(chǎn)品提供了廣闊空間。” 張金鳳介紹，目前，研華已與多家企業(yè)，包括自動(dòng)駕駛算法和傳感器企業(yè)，建立緊密合作。這種合作不僅拓寬了應(yīng)用場景，也推動(dòng)了自動(dòng)駕駛生態(tài)的發(fā)展。總體來看，DMS-SC64SD在市場、技術(shù)、生態(tài)等多個(gè)層面均展現(xiàn)出巨大潛力。

她表示，隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的不斷演進(jìn)和場景的不斷普及，DMS-SC64SD也將不斷升級(jí)和迭代。車路協(xié)同是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵，軟硬件協(xié)同發(fā)展是產(chǎn)品升級(jí)方向。“未來，我們將通過攝像頭、傳感器、雷達(dá)等多種方式獲取更細(xì)致的道路信息，以提高決策的精準(zhǔn)度。”

與此同時(shí)，商業(yè)模式創(chuàng)新將為自動(dòng)駕駛帶來新機(jī)遇。“一旦自動(dòng)駕駛技術(shù)跨入新的領(lǐng)域和臺(tái)階，它將催生新的商業(yè)模式，并改變?nèi)藗兊男袨榱?xí)慣。”她表示，如無人駕駛在出行、物流等領(lǐng)域應(yīng)用將開辟新產(chǎn)業(yè)鏈，為行業(yè)帶來更多盈利點(diǎn)。研華將據(jù)此迭代升級(jí)產(chǎn)品，包括更加輕薄、小型化，以適應(yīng)更多應(yīng)用場景。

“隨著無人駕駛技術(shù)的不斷成熟和普及，研華將繼續(xù)秉持創(chuàng)新精神，不斷推出更多高性能、高可靠性的工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品，為推動(dòng)科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展貢獻(xiàn)更多力量。” 張金鳳說。

如對(duì)研華車規(guī)級(jí)水冷散熱工控機(jī)DMS-SC64SD感興趣，或想了解研華產(chǎn)品及服務(wù)的更多信息，歡迎聯(lián)系研華嵌入式服務(wù)專線400-001-9088進(jìn)一步了解。