北美時(shí)間1月10日，英偉達(dá)公布了其AI自動(dòng)駕駛汽車平臺(tái)NVIDIA DRIVE的功能安全詳細(xì)架構(gòu)。

其實(shí)早在去年9月的GTC China大會(huì)上，英偉達(dá)創(chuàng)始人兼CEO黃仁勛口中的為自動(dòng)駕駛行業(yè)“帶來變革的端到端平臺(tái)”——DRIVE，就已經(jīng)成型了。那時(shí)黃仁勛曾告訴雷鋒網(wǎng)·新智駕，DRIVE是一個(gè)全棧式的自動(dòng)駕駛整體方案平臺(tái)，其中自下而上基于深度學(xué)習(xí)的計(jì)算主板（Drive PX）、包含了操作系統(tǒng)（Drive OS）、計(jì)算機(jī)視覺 SDK （Driveworks SDK），以及最上端的自動(dòng)駕駛應(yīng)用 Drive AV。

也是在當(dāng)時(shí)，黃仁勛就強(qiáng)調(diào)了DRIVE平臺(tái)中所涵蓋的安全冗余，比如其Drive OS操作系統(tǒng)能夠滿足汽車安全最高等級ASIL-D，而在2018年的CES上，英偉達(dá)公布了關(guān)于NVIDIA DRIVE功能安全結(jié)構(gòu)的更多詳細(xì)信息。這一切，都是為了保證在自動(dòng)駕駛大面積落地前，將行業(yè)和所有交通參與者最關(guān)注的安全風(fēng)險(xiǎn)問題降到最低。

據(jù)官方介紹，目前，基于英偉達(dá)的DRIVE結(jié)構(gòu)，汽車廠商已經(jīng)可以構(gòu)建和部署具有功能安全性、并符合諸如ISO 26262等國際安全標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)駕駛乘用車和卡車。

黃仁勛在發(fā)布時(shí)說：“安全性是自動(dòng)駕駛汽車最重要的特性，NVIDIA的這一功能安全平臺(tái)是我們有史以來最重要的投資之一，它將成為助力汽車制造商將自動(dòng)駕駛汽車推向市場的關(guān)鍵性因素。”

為了實(shí)現(xiàn)黃仁勛口中的“功能安全”，NVIDIA DRIVE必須從整體開發(fā)流程、硬件、軟件、算法等多個(gè)層面進(jìn)行安全冗余的考慮，這幾塊領(lǐng)域的功能安全布局，也與DRIVE的整體架構(gòu)相呼應(yīng)。

*NVIDIA DRIVE的整體架構(gòu)

1、流程

流程，是對自動(dòng)駕駛汽車的工程化開發(fā)制定的已驗(yàn)證過的安全冗余模式框架。與所有工程化項(xiàng)目類似，但自動(dòng)駕駛汽車的研發(fā)只會(huì)更加嚴(yán)謹(jǐn)，英偉達(dá)介紹，DRIVE已針對自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、管理和存檔的全面安全認(rèn)證方法體系的建立制定了步驟。

2、處理器設(shè)計(jì)和硬件功能

這部分主要針對硬件冗余，硬件平臺(tái)將包含多種處理器，以保證在某些故障時(shí)保證機(jī)器運(yùn)行。據(jù)官方介紹，這些冗余處理器包括NVIDIA 自主設(shè)計(jì)的 NVIDIA Xavier相關(guān) IP，并涵蓋 CPU 和 GPU 處理器、深度學(xué)習(xí)加速器、圖像處理 ISP、計(jì)算機(jī)視覺 PVA 和視頻處理器。內(nèi)存和總線中包括鎖步處理（lock-step，表示微控制器同時(shí)并行運(yùn)行同一組操作，鎖步操作的輸出可以通過所謂的“冗余校驗(yàn)單元”進(jìn)行對比，以此測定是否已出現(xiàn)故障）和糾錯(cuò)碼，內(nèi)置測試功能。

ASIL-C 級 NVIDIA DRIVE Xavier 處理器和具有適當(dāng)安全邏輯的 ASIL-D 級安全微控制器均可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最高安全級——ASIL-D 級。

3、軟件

軟件層面，很多安全架構(gòu)來自英偉達(dá)的合作伙伴，例如黑莓QNX 以及TTTech。據(jù)官方介紹，DRIVE OS 系統(tǒng)軟件集成了經(jīng)ASIL-D 安全認(rèn)證的 BlackBerry QNX 64 位實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，以及 TTTech 的 MotionWise 安全應(yīng)用程序框架，后者對系統(tǒng)中的每個(gè)應(yīng)用程序進(jìn)行了獨(dú)立分裝，將彼此隔離，同時(shí)提供實(shí)時(shí)計(jì)算能力。

此外，NVIDIA DRIVE OS 可全面支持 Adaptive AUTOSAR，這也是汽車系統(tǒng)架構(gòu)和應(yīng)用框架的公開標(biāo)準(zhǔn)。

4、算法

NVIDIA DRIVE AV層，是自動(dòng)駕駛汽車的軟件棧，據(jù)雷鋒網(wǎng)·新智駕了解，目前DRIVE AV支持包括立體視覺、環(huán)境感知、自定位和路徑規(guī)劃等功能。而為了確保在發(fā)生故障時(shí)的運(yùn)行能力，其中的每項(xiàng)功能均包含冗余和多樣性策略。

例如，感知冗余目前通過融合激光雷達(dá)、攝像頭和毫米波雷達(dá)傳感器實(shí)現(xiàn)。運(yùn)行于 CPU、CUDA GPU、DLA 和 PVA 上的深度學(xué)習(xí)和計(jì)算機(jī)視覺算法也提升了冗余。這些功能，據(jù)官方表示，可以支撐Level 5（SAE）等級的自動(dòng)駕駛汽車實(shí)現(xiàn)功能安全。

5、虛擬現(xiàn)實(shí)模擬器

英偉達(dá)虛擬現(xiàn)實(shí)模擬器NVIDIA AutoSIM，是本次CES發(fā)布上黃仁勛新公布的產(chǎn)品，它可以支持DRIVE平臺(tái)的開發(fā)測試，并對一些邊界情況進(jìn)行模擬。據(jù)了解，NVIDIA AutoSIM 運(yùn)行于 NVIDIA DG超級計(jì)算機(jī)上，并支持開發(fā)過程中代碼不斷迭代的回歸測試，最終將完成數(shù)十億英里的數(shù)據(jù)模擬。

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