資料介紹
大塊頭V8的轟鳴聲、高性能汽油發(fā)動機刺耳的炸街聲,從來都是司機脈搏加速的刺激物。對于電動汽車來說,發(fā)動機沒有了,噪音也消失了,但汽車制造商還有其他辦法制造出令人興奮的車輛,并助其在激烈競爭中脫穎而出。
當進入電動汽車駕駛座時,大多數(shù)人首先會注意到大幅的屏幕。例如,特斯拉S車型上廣受贊譽的17英寸中控臺顯示。從那時起,汽車制造商一直在其車輛的各個區(qū)域添加顯示屏。這些屏能夠分享更多的信息,并且為電動汽車帶來真正的未來感。然而,并非所有顯示都有足夠的幀率并且平滑流暢運行,仍需大量的工作以實現(xiàn)出色的顯示。
近年來,從數(shù)字燃油表到LCD里程計數(shù)器,各種顯示方式陸續(xù)出現(xiàn)在汽車中。今天,數(shù)字渲染儀表盤成為了汽車的標配,不僅提供了更先進更優(yōu)異的體驗,也為汽車制造商帶來了巨大好處。機械儀表盤在安裝前需要制造裝配和嚴格的測試,這會產(chǎn)生巨大的成本,而數(shù)字儀表盤則免除了這筆巨額支出,同時還多方面提升了駕駛體驗。
顯示的核心在于安全
電動汽車受制于電池,而驅(qū)動數(shù)字儀表盤的所有顯示實際上占用了很大部分電力,是以我們?nèi)绾问癸@示更加高效?其關(guān)鍵在于驅(qū)動它們的硬件構(gòu)建模塊,以及超高效嵌入式SoC(SoCs)的設(shè)計方法。同樣需要應(yīng)對的挑戰(zhàn)是,在嵌入式環(huán)境下,如何保證顯示不發(fā)生故障,甚至在發(fā)生故障時能夠正確應(yīng)對。
解決此問題的一個方法是"分塊區(qū)域保護 (TRP)"技術(shù)。它將車輛中的顯示分解為 GPU 可以看到的那些對象,并標記為關(guān)鍵安全信息。它把與這些對象關(guān)聯(lián)的顯示標記到確定區(qū)域。
現(xiàn)在,GPU 認為這些區(qū)域?qū)Π踩灾陵P(guān)重要,將單獨檢查這些顯示內(nèi)容,確保符合ISO 26262 之類的功能安全標準。使用這種方法,即使其它顯示區(qū)域發(fā)生故障,也不會影響關(guān)鍵安全信息。
TRP 還意味著關(guān)鍵安全信息可以標記汽車的其他位置信息。例如,在倒車時,后視攝像頭拍攝的畫面可被渲染并標記為關(guān)鍵安全信息。它還用于 UI 顯示中變動頻次較高的其它元素,如里程表的指針或齒輪選擇。TRP的另一個優(yōu)點是渲染效率,只需檢查小部分顯示渲染,對終端用戶整體顯示幀率的影響可以忽略不計。
然而,并非所有內(nèi)容都可以通過顯示進行控制,隨著車輛中AI 和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器(NNA)的進步,語音控制和手勢控制可以取代儀表盤的一些物理組件。
保持神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和顯示屏之間的協(xié)同工作對所有功能間的安全非常重要。
最高品質(zhì),最小影響
實現(xiàn)優(yōu)異的數(shù)字儀表盤顯示,并運行順暢,是一項雙重挑戰(zhàn)。首先,我們需要提高驅(qū)動顯示的GPU 性能,以使它們能夠在同樣的功率預(yù)算下獲得更強的算力。其次,通過使用法線貼圖(Normal Mapping)、Alpha 貼圖(Alpha Mapping)和抗鋸齒 (MSAA) 等技術(shù),可以減少三維空間需要渲染的多邊形數(shù)量,并且可以捕獲一些小細節(jié),如曲面和材質(zhì),而無需高分辨率紋理或大量多邊形計數(shù)。
這兩種方法意味著圖形處理單元 (GPU) 每秒可以渲染更多的幀數(shù),使得儀表盤上呈現(xiàn)更平滑的指針移動,或是獲得更生動、動態(tài)的駕駛體驗。這也會對信息娛樂系統(tǒng)產(chǎn)生巨大影響,當專輯封面跳轉(zhuǎn)或渲染高級模型中預(yù)期的漂亮 UI時,如果幀率下降可能會令終端用戶厭煩,影響用戶體驗。
未來電動汽車的顯示
在汽車中,對于用戶體驗、信息娛樂以及最重要的安全性方面,顯示和渲染信息變得越來越重要。隨著顯示技術(shù)變得越來越高效,驅(qū)動它的芯片效率也將更高,以在不耗損功耗的情況下,獲得極佳的顯示體驗。
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