Mobileye自动驾驶汽车安全研究

Mobileye是英特尔公司旗下的一家公司，成立于1999年，其信念是视觉安全技术将使我们的道路更加安全，减少交通拥堵并挽救生命。Mobileye拥有一支由1700多名员工组成的尖端团队，开发了一系列软件产品，这些产品部署在名为EyeQ®的专有计算机芯片系列上。

Mobileye是高级驾驶辅助系统(ADAS)软件的领先供应商，拥有超过25家汽车制造商的合作伙伴，其中包括一些全球最大的汽车制造商。除了ADAS之外，我们的技术还迅速发展到支持自动驾驶的三大支柱--传感、地图和驾驶策略。由于我们提供了广泛而先进的产品，我们已经与宝马和英特尔建立了合作关系，共同开发可用于生产的全自动汽车，并计划于2021年投入生产；我们还与一级供应商德尔福建立了合作关系，从2019年开始与客户OEM合作生产 "交钥匙 "系统。

我们致力于延续二十年来的传统，利用最新的技术，包括人工智能、深度学习和众包，创建所需的硬件和软件，帮助我们超过25家OEM合作伙伴实现ADAS系统，并最终实现完全自动驾驶汽车。这些合作伙伴之所以选择Mobileye，不仅是因为我们的创新记录，还因为我们的系统已经在数百万英里的路程中得到了最高级别的安全性和准确性的验证。

受人类视觉的启发

Mobileye的优势部分来自于我们很早就意识到单镜头摄像头（单摄像头）将成为支持高级驾驶辅助系统（ADAS）以及最终支持自主车辆的主要传感器。单摄像头是最通用的传感技术，能够识别车辆和行人等形状，以及车道标记和交通标志文字等纹理。这一认识标志着市场的革命性飞跃，因为此前人们认为双镜头相机（立体视觉）和雷达等传感器更胜一筹。如今，全球大多数汽车制造商都选择了单目摄像头作为高级驾驶辅助系统的主要信息来源，而Mobileye则继续引领着该领域的创新。

"Mobileye单摄像头的灵感来自于人类视觉，人类的视觉只使用双眼来获得极短距离的深度感知，"Mobileye联合创始人、董事长兼首席执行官Amnon Shashua说。"因此，第二个摄像头镜头的额外好处只与短距离有关。驾驶场景的解读是基于更远的距离。所有更远距离的深度感知线索--如透视、阴影、纹理和运动线索，人类视觉系统用来理解视觉世界--都是由单眼解读的。因此，Mobileye明白，单镜头摄像头可以成为实现自动驾驶的主要传感器。"

Mobileye用于ADAS的视觉安全技术已部署在超过4000万辆汽车上，并且还在不断增加，使今天的道路更加安全。我们与全球汽车制造商紧密合作，不断部署安全和便利性方面的先进技术。未来几年，随着各主要市场实施更严格的安全法规，预计新生产的汽车中搭载ADAS的比例将会增加。

在自动紧急制动和车道保持辅助系统等ADAS产品的基础上，Mobileye目前正在使用人工智能和深度学习的最新技术来部署360度环视单眼传感；建立高清的众包地图；并为车辆提供所需的计算机智能，以应对复杂的驾驶情况。我们相信，这些技术，加上我们的汽车制造商和供应商合作伙伴开发的重要技术投入，最终可以使世界上的车辆伤害和死亡人数减少非常多。

Mobileye于2014年在纽约证券交易所上市，这是以色列公司在美国有史以来最大的一次IPO。Mobileye获得了许多奖项。最近，《麻省理工科技评论》将Mobileye评为2016年最聪明公司第6名。

2017年，英特尔公司收购了Mobileye。英特尔和Mobileye将共同使自动驾驶成为现实。我们拥有集体深度和广度的经验、人才、技术和资源，可以提供安全和可扩展的AV解决方案。

Mobileye在ADAS技术方面的领导地位是基于我们的EyeQ®系列系统级芯片（SoC）器件。超过27家汽车制造商选择EyeQ作为他们的辅助驾驶技术，这是因为EyeQ能够支持复杂和计算量大的视觉处理，同时保持低功耗。

Mobileye最新的第五代EyeQ能够支持全自动（5级）汽车。

Mobileye通过采用专有的计算核心（称为加速器），实现了功耗-性能-成本的目标，这些核心针对各种计算机视觉、信号处理和机器学习任务（包括深度神经网络）进行了优化。这些加速器内核是专门为满足ADAS和自动驾驶市场的需求而设计的。每个EyeQ芯片都具有异构的、完全可编程的加速器；每种加速器类型都针对其自身的算法系列进行了优化。加速器架构的多样性使应用能够为每个任务使用最合适的内核，从而节省计算时间和芯片功率。因此，优化任务分配到核心的做法确保了EyeQ在低功耗的情况下提供了 "超级计算机 "的能力，实现了高性价比的被动冷却。

完全可编程的加速器内核如下:

在EyeQ2中首次亮相的矢量微码处理器(VMP)，目前在EyeQ5中已进入第4代的实现阶段，它采用最先进的VLSI工艺技术节点设计--在第5代中，最低可至7nm FinFET。VMP是一款VLIW SIMD处理器，具有廉价灵活的内存访问能力，为计算机视觉应用中常见的操作提供硬件支持，非常适合多核场景。它的计算能力目标是每秒24万亿次操作，而在典型应用中仅消耗10瓦。

多线程处理集群(MPC)是在EyeQ4中引入的，现在在EyeQ5中达到了第二代的实现。多线程处理集群比任何GPU都要通用，比任何CPU都要高效。

可编程宏阵列(PMA)是在EyeQ4中引入的，现在在EyeQ5中达到了第二代的实现。PMA可以在不牺牲可编程性的前提下，实现接近固定功能硬件加速器的计算密度。

除了Mobileye的创新和成熟的计算机视觉加速器外，EyeQ还具有通用多线程CPU内核，以提供ADAS/AV应用所需的完整和强大的计算平台。

Mobileye与意法半导体(STM)就EyeQ器件的实现进行了长期合作，STM凭借其在汽车级设计方面的丰富经验，在最先进的物理实现、汽车级存储器、高速接口和系统级封装设计方面提供支持，以确保EyeQ器件符合最高汽车标准的完整认证流程。

Mobileye在开发硬件以应对每一个新的自动驾驶水平的挑战方面有着良好的记录，我们预计我们的计算能力将继续成倍增长。事实上，为了支持同时运行越来越多的不同算法，每一代EyeQ的功能都比上一代强大了约八倍，同时保持必要的低功耗。

Eyeq框图

ADAS，尤其是高水平的自动驾驶，需要对功能安全给予前所未有的关注。EyeQ 器件的开发是为了将其设计成汽车应用中要求最高级别安全的系统（即根据 ISO 26262 标准的 ASIL D）。

除了汽车应用中固有的安全要求外，安全性也同样值得关注。为了支持ADAS/AV应用的网络安全要求，EyeQ5设计了一个集成硬件安全模块，其中包括各种创新的HW安全功能。这使得系统集成商能够支持安全的空中软件更新、安全的车载通信等。

EyeQ设备与ADAS和自动驾驶所需的全套硬件加速算法和应用一起交付给汽车制造商和Tier1供应商。除此之外，Mobileye还支持汽车级标准操作系统，并提供完整的软件开发工具包（SDK），允许客户通过在EyeQ5上部署算法来实现解决方案的差异化。SDK也可用于神经网络的原型设计和部署，以及访问Mobileye预训练的网络层。硬件虚拟化和CPU与加速器之间的全缓存一致性等架构元素促进了EyeQ5作为开放软件平台的使用。

自动驾驶需要对数十种传感器进行融合处理，包括高分辨率摄像头、雷达和激光雷达。传感器融合处理必须同时抓取和处理所有传感器的数据。为此，EyeQ5专用IO支持至少40Gbps的数据带宽。通过PCIe和千兆以太网端口可以支持更多的传感器，额外的数据带宽为18Gbps。

EyeQ5实现了两个PCIe Gen4端口，用于处理器间的通信，可以实现多个EyeQ5器件的系统扩展或与应用处理器的连接。EyeQ器件实现了高性能的片上网络互连和多通道低功耗DDR接口，以支持高计算和数据带宽需求。