鄧湘鴻：平台化與標準化-華為MDC，推動智能駕駛快速發展_風聞

10月26日-27日，由陝西省委網信辦、陝西省工業和信息化廳、陝西省科學技術廳指導，中國人工智能學會主辦，西安市委網信辦、西安市科學技術局、西安國家民用航天產業基地管理委員會、京東雲共同承辦的2019第九屆中國智能產業高峯論壇在“硬科技之都”--西安舉辦。在27日智能駕駛技術與產業創新論壇上華為MDC產品線標準總監鄧湘鴻為我們帶來了題為“平台化與標準化--華為MDC，推動智能駕駛快速發展”的精彩演講。

鄧湘鴻

華為 MDC 產品線標準總監

以下是鄧湘鴻的演講實錄：  

很高興在這裏和大家分享交流我們對智能駕駛計算平台的平台化、標準化的理解以及推進情況。

我們説的計算平台，目前汽車行業裏面另一種説法叫域控制器，從智能駕駛邏輯模型來説三個鏈條是“傳感-決策-執行”，對應ICT領域裏的“輸入-計算-輸出”，所以我們覺得叫計算平台應該是更準確的。華為MDC的全稱是Mobile Data Center，移動數據中心，相當於一台服務器或者一台超級計算機放在汽車上，MDC對輸入進行計算，得出決策，再輸出控制指令。

今天跟大家分享的主要是三個內容：為什麼需要平台化，為什麼需要標準化，華為MDC解決方案。

從目前汽車的需求來看電氣電子化已經非常明顯，30年前汽車是非常簡單的電器，點火器、開關這些，汽車從簡單的汽車電器到現在經過30多年的發展到現在全身都是電子電器系統，從車身的控制到動力控制，到信息娛樂系統這些都是一個一個的電子信息系統。隨着近幾年我們常説的汽車新四化，這個大趨勢應該是大家公認的趨勢，對電子電器有了一個更高的要求。在新四化裏，智能化是改變汽車工業的核心力量，電動化是基礎，共享化是整個智能化最終的目的，也是最終商業化變現的方式。智能化最外在的表現就是軟件定義汽車，怎麼樣通過軟件定義汽車呢？從目前現有的簡單電子系統是做不到的。目前這種汽車電氣電子機構是分佈式的架構，有個很形象的比喻，分佈式就像一個一個煙囱一樣，比如一個簡單的按喇叭動作，按壓接通開關，再一條電線接過去，再到喇叭振動作響，整個鏈路相當是一個煙囱。再比如一個ADAS功能，從攝像頭到後面芯片到最終車輛底盤控制，整個都是一個供應商端到端去提供。如果汽車廠不用同一個供應商，則不同ADAS系統各自所帶的攝像頭、雷達這些就完全無法做到實現感知的共享、算力的共享甚至是電源的共享。如果沒有軟件的統一架構，不能夠支撐智能化和軟件定義汽車的應用。而要軟件定義汽車，我們必然需求是從簡單的分佈式的煙囱式架構走向計算通信架構（CC架構）。從CC架構最基本的特徵來看，縱向的分層解耦、橫向的模塊化是基本的特徵，這是一個平台化的基本特徵。另外智能駕駛融合ICT技術以及車控技術，它的複雜度是非常高的。從芯片到硬件工程到操作系統、通信、雲這些每一項技術都可以成立一個很專業的公司，另外涉及到很多AI算法，同時車控技術也是一個技術含量很高的事情，像車身的動力學控制、運動控制這些其實也是很需要技術含量的。如果走向智能駕駛，肯定複雜度是大大提升的。目前我們看到行業上大家都是從自己買來傳感器到買來計算芯片，再到自己開發算法，都是一條龍端到端開發，也就是自己做一根完整的煙囱。目前看，這種方式很難實現工程化和走向量產。從這個意義上講，我們也需要平台化的開發和技術實現方式。

那麼什麼是平台化？其實汽車行業裏面應該對平台化已經發展了40多年。這裏有一個定義，平台是指汽車從研發到量產過程中將設計方法、核心零部件、生產工藝等進行最大程度的統一化和體系化，汽車平台化戰略適用於大規模的工業化生產，可以避免重複開發，通過提高零件複用率，縮短研發週期從而提高開發效率、降低開發成本。在平台化之前，汽車從19世紀末發明以來到19世紀初，美國的福特汽車發明流水線的生產，這個時候是標準化，也就是零部件的標準化、規格化和系列化，這個就是已經開始有平台化的雛形了。另外再過一個階段，一些大的模塊和系統開始了模塊化，比如固件和總成的通用化和共用化，到80年代左右開始有汽車設計體系化和集成化，技術架構共用化和生產製造柔性化，整個平台的概念就產生了。應該説汽車行業對平台化是很有心得的，是受益於平台化的。汽車開發從標準化到模塊化到平台化是一個很自然的路線。

説到智能駕駛計算平台的平台化，可以簡單的映射成汽車的平台化。我們把目光回溯一下，六七十年代發明兼容機的概念，從芯片到板卡到操作系統，實現模塊化，實現了兼容機可插拔專業分工的方式。智能駕駛相當於我們在汽車領域裏面計算機系統，平台化也可以讓產業分工協作更加的緊密、更聚焦和更專業。有哪些好處呢？一是汽車企業可以結合平台與tier

1進行互通互聯，很多的器件選型就可以像兼容機那樣直接選，市面上攝像頭選誰的，激光雷達選誰的，硬件平台選誰的都可以自由選擇，組合起來就可以在上面自己做場景應用的開發即可，很容易形成汽車企業自己有特色的功能和產品，這樣的產品應該是最具競爭力和最具差異化的，主機廠的核心控制力就在應用算法上，而不是目前ADAS產業的現狀，供應商供給我什麼就只能拿來用什麼。特斯拉的出現，給我們帶來了一個眼前一亮的感覺，特斯拉計算平台標準化做的非常好，它可以拿不同的攝像頭，拿不同的毫米波雷達自己集成到自己的計算平台，自己開發算法，它的功能和車的特點就和很多傳統車完全不一樣了。不光是讓車有特點，而且它開發的效率非常高，開發的成本也是非常的低。如果説傳統車開發一代全新車型需要兩年到三年，通過平台化的方式可以縮短到一年或者一年半的時間，縮短了一半。從本質上來講，技術的進步，其實質都是效率的進步，效率提高了，你的成本肯定是低的，你的效率高了之後，你的技術迭代的速度肯定快。如果一代車型不行，下一代車型馬上推出改進版本。特斯拉技術的先進性就體現在，一是成本，二是技術的效率。這些正反兩方面的例子，其實也就是我們平台化給整車廠帶來的好處。

説到平台化後，再説為什麼需要標準化。上面的圖展示了平台化的源頭就是標準化，各個部件標準化之後，把各層之間的接口標準化，自然而然的走向了平台化，平台化是天然需要標準化做支撐的，這就是為什麼需要標準化的東西。智能駕駛計算平台，相當於在車上裝了一個超級計算機系統、移動數據中心。舉例子來講講為什麼我們需要平台化和標準化的開發方法。從這個圖可以看出來，我們從芯片到硬件到OS到中間件，這個是分層解耦的。中間件到上面的場景應用軟件還可以再平台化和標準化，比如説功能軟件平台，我們可以把功能軟件再細分為感知模塊、融合模塊、定位模塊、決策模塊和控制模塊等等，如果每個模塊都可以把它標準化，每一個模塊都可以有專業的公司去進行很深度的、專業的開發。如果某個公司可能也就200人，但是專業專攻感知模塊，在計算平台基礎上，整車廠就像樂高積木一樣直接拿來各種各樣的專業模塊插接上去，可以拿世界上最好的感知模塊、世界上最好的融合模塊組合起來形成應用的底座，自己在上面開發最有價值的產品應用和最具差分度的場景應用。再比如説工程的標準化，現在特斯拉可以更換硬件了，傳統車是完全做不到的，特別是對硬件進行更換和升級。如果計算平台安裝位置工程做到了標準化那就好辦了，比如説計算平台安裝在車上某個固定位置，經過比較，發現手套箱裏面是環境最好了，通風、冷卻效果較好，空間也是足夠的。如果把空間尺寸和安裝位置標準化，當主機廠開發的時候，把這個位置留出來，今後可以一代一代的迭代，可以系列化，今後如果你要更換硬件，或者更換計算平台，把接口留好就可以，可以做硬件的迭代和升級，今後汽車的價值不再是從整車廠賣完之後不管了，我們可以通過再把計算平台更新，再把軟件更新，給消費者去做一個更多的更好的選擇，可以從整個生命週期為客户持續創造價值。這個是我們舉的工程標準化的、對主機廠有利的例子。

以上只是兩個例子，我們針對智能駕駛平台化和標準化，其實是有更多的可以去做接口的地方。請大家看這張圖，最中間是智能駕駛計算平台，提供從CPU、AI加速器等硬件和從OS到中間件等軟件，而圍繞這個計算平台的前、後、上、下方向的各種接口，都可以做標準化的定義。比如左邊是傳感器，接輸入這塊的傳感器是可以標準化的，今後如果傳感器接口統一的話，用統一的格式或者大的帶寬把原始數據直接到平台裏面，這個方式可以節省很多成本。另外，在計算平台上經過計算後，輸出的決策指令到線控系統，那麼線控這一塊也可以標準化，比如説規控算法出來之後對制動系統、轉向系統有什麼樣的要求，是一個加速度還是軌跡？這個其實可以標準化，我們可以傳共同的語言對接後面的運動控制系統，這樣就不會有目前行業上這麼混亂的現象。另外是剛才説過功能軟件平台可以做一些標準化的東西，做各個不同的模塊的插件。另外一個例子是工程方面比如安裝位置等可以做一個標準化的東西。我們的車載計算平台就是一個超級計算機在車上，就是車上的移動數據中心，那麼安全方面也可以做很多標準。總結來説，我們從平台化到標準化，是可以做很多接口標準和工程系列的標準。

以上就是我們為什麼行業上需要平台化，為什麼從平台化推導出來需要標準化。那麼華為目前的解決方案是什麼呢？華為MDC提供一個軟硬件一體的計算平台，是個智能駕駛的數字底座，這是我們的定位。汽車有很多的安全，傳統的主動安全、被動安全，現在又是功能安全和信息安全；可能針對產業來講，還有供應鏈的安全。華為是目前業界唯一全自研的，我們從CPU到AI模塊到操作系統到工具鏈都是自研，所以供應鏈是能有保障的。

下面把華為MDC平台打開來講，看提供哪些具體模塊。一個是硬件，這個圖上深色底的是硬件，包含了主控CPU、AI加速器，另外還有專門的圖像處理器、存儲管理器等等；接口方面剛也説過，我們提供攝像頭、毫米波雷達、激光雷達和超聲波雷達的各種接口；另一個後面是接車控系統，有線控相關的ECU，另外和IVI系統、TBOX，我們都是有接口連接的，這是硬件的基本情況。另外一個軟件的情況，軟件是指中間有顏色的部分，有自適應的軟件平台層，自適應的軟件組件，有相關的中間、AI算子庫、驅動，還有軟件服務如各種安全模塊，另外還有設備管理方面的基礎軟件。基礎軟件方面，華為開發了一個全自研的操作系統，具有高安全性、確定性低時延的能力。在信息安全方面，華為MDC是在數據面與控制面多層安全管控，華為在ICT領域裏面深耕了30多年，信息安全是我們傳統強項，雖然説汽車的信息安全和ICT的信息安全有不太一樣的地方，但是基本的技術內核是一樣的，信息安全是我們的強項。我們叫做移動數據中心，理念是外面錯誤的信息、干擾的信息進不來，進來了拿不走，進來之後就算拿走也看不懂，還有能OTA更新，這是四個方面保障數據安全；另外從控制面講，觸不到，改不了，不影響，能修復。在功能安全方面，我們要保證最小安全系統是100%可靠的設計，MDC具有最高的安全架構設計，另外安全等級的隔離。同時，我們也給開發者提供相應的工具鏈，完善功能、強大，並給開發者做最大程度的方便性；我們工具鏈主要是三塊，一個是AI模塊的，可以支持主流的AI框架和已有的AI模型，以及華為自己的AI計算框架MindSpore；二是配置工具，支持代碼重用和代碼自動生成，再生成可執行的程序，這是我們提供完整的工具鏈。 MDC是一個系列化的產品，目前有MDC300、MDC600，我們一代一代小步快跑做迭代。面向的主要場景應用，各種類型的我們都支持，因為我們是面向整個智能駕駛行業的基礎平台，華為最擅長做最核心、技術含量最高的基礎平台的東西，我們做智能駕駛裏面的黑土地。因為智能駕駛計算平台要發展，客觀上需要平台化，而平台化又需要標準化做支撐，所以我們和標準組織一起推進從傳感器到線控到OS接口等方面的標準。和行業同仁一起把智能駕駛從目前的狀態共同推到專業化的分工，一起把智能駕駛技術工程化，做到量產目標，建立一個共同的、健康的生態圈。

簡單總結下：目前汽車新四化促使汽車電氣電子架構從分佈式的EE架構必然走向集中式CC架構。智能駕駛融合ICT及車控技術，10倍技術複雜度也是要求需要平台化的計算技術。平台化需要標準化，特別是接口標準的支撐，標準的本質其實就是定義接口。華為MDC的平台化和標準化，使能智能駕駛產業分工協同、建立健康生態，一起把智能駕駛推向更遠、更可用的狀態。