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　　产品经理说 | 研华车规级主机，开启自动驾驶商业应用新篇章
　　
　　以下文章来源于研华嵌入式物联网 ，作者研华科技
　　
　　本期导读
　　
　　随着自动驾驶市场的扩大，对高性能自动驾驶主机的需求增加。在港口、矿区、环卫等领域，自动驾驶的工控机需有高可靠性和稳定性，能处理大量数据和复杂指令。本期《产品经理说》邀请了研华DMS产品总监张金凤，就自动驾驶行业趋势、产品技术和行业应用等方面，探讨如何推动自动驾驶商业化应用的落地。
　　
　　
　　
　　在人工智能时代，自动驾驶汽车已从科幻电影中的幻想逐步走向现实，成为未来出行的重要趋势。这一革命性进步的背后，离不开强大的技术支持，尤其是工控机在处理海量数据和运行复杂算法方面的出色表现。
　　
　　作为工业自动化领域的佼佼者，研华以其高性能、高可靠的产品和解决方案，助力自动驾驶厂商探路智能未来。特别是DMS-SC64SD水冷散热工控机，面向车载需求设计研发，推动自动驾驶在港口、矿区、环卫、物流、城市公共交通等多场景应用落地，以及支持自动驾驶产业链中算法和传感器训练等多领域应用需求。
　　
　　自动驾驶持续“升温”
　　
　　工控机重要性日益凸显
　　
　　近两年，自动驾驶行业持续升温。在人工智能时代，自动驾驶目前是前景最为清晰、落地最为迅速的领域之一。2023年自动驾驶的市场规模已达417.5亿元，市场规模还在逐年增长。目前，百度旗下“萝卜快跑”全无人自动驾驶车队已在北京、武汉、重庆、深圳、上海开展出行服务与测试。
　　
　　随着L3级及更高级别自动驾驶时代的到来，汽车行业对于具备更高算力、更低延时以及更高效能的自动驾驶配件的需求将变得日益迫切。
　　
　　特别是工控机，它是自动驾驶汽车环境感知、智能决策、控制执行、高效稳定运行的基础保障和技术核心，可谓是系统的“心脏”。自动驾驶的井喷式发展，对工控机性能、稳定性及可靠性的要求尤为严苛。
　　
　　一是高性能处理能力，需实时应对海量传感器数据、高清图像及复杂控制指令，要求配备强劲处理器和充足内存。二是任何故障可能导致车辆失控，故经过严格测试和车规认证的工控机不可或缺。特别是工控机在高负荷运行时，保持性能稳定以应对高性能数据处理至关重要，这需要高效的散热系统以支撑自动驾驶系统的安全、稳定运行。
　　
　　
　　“现有的工控产品无法满足自动驾驶行业需求，不少客户向我们提出了定制的需求。”研华DMS产品总监张金凤直言，研华深知自动驾驶对工控机的独特需求，特别是需要满足车载需求的特殊接口、震动及环温等要求，这些是普通工控机所无法比拟的。跟进用户需求，研华量身定制了DMS-SC64SD水冷散热工控机。
　　
　　车规级设计
　　
　　展现出色技术实力
　　
　　张金凤直言，目前不少自动驾驶领域的中低端应用，往往是通过修改和扩展传统工控机来满足需求。DMS-SC64SD服务高端自动驾驶应用，从性能设计、机构件、抗震到EMC等，均从设计端就遵循纯车规要求进行开发，展现出多方面的优势。
　　
　　
　　
　　首先，专为高性能需求设计。在CPU、GPU等核心部件上满足用户需求，确保算力充沛、护航数据安全。DMS-SC64SD搭载高性能Nvidia RTX30/40系列显卡，并支持Intel® Core™系列12/13/14代CPU，确保在处理无人驾驶汽车所需的海量传感器数据和复杂自动驾驶算法时游刃有余。GPU方面选用NVIDIA作为图像处理核心，产品设计时以最高规格测试，确保兼容性和稳定性，用户可根据实际需要进行配置。
　　
　　其次，高效散热，保障稳定运行。无人驾驶汽车在运行过程中，需要实时处理来自雷达、摄像头、GPS等多种传感器的数据，这对工控机的散热性能提出了极高要求。
　　
　　DMS-SC64SD采用先进的水冷散热技术，通过液体循环带走CPU、GPU和其他关键部件产生的热量。相比传统风冷散热方式，水冷散热具有更高的散热效率和更低的噪音水平，保障设备在高温环境下的稳定运行，符合自动驾驶汽车对于严苛工作条件的要求。通过优化散热器的结构和布局，DMS-SC64SD主机实现了更小的体积和更轻的重量，方便在车载空间有限的条件下进行安装和部署。
　　
　　“产品配备两个水冷板，分别贴附CPU和GPU，冷却液流经吸收并带走热量，可接原车水冷，也可单独外接水冷模组。”张金凤介绍说，“我们的产品最高可支持150W的CPU和450W的GPU，并且不会进行锁频和降频来降低产品性能，支持-20℃~60℃的宽温环境，即使在恶劣的路况环境下，也能确保车辆性能与稳定驾驶。”
　　
　　车规级的接口设计是另一大亮点。DMS-SC64SD高度集成自动驾驶车规级扩展接口，配备了车用串口、CANFD、千兆车载以太网、8路GMSL接口, 以及千兆网口、万兆网口、HDMI、USB等丰富I/O接口，提供了丰富的连接和扩展选项，满足各类外部设备和通信需求。
　　
　　张金凤介绍，DMS-SC64SD采用的CPCI接口设计是其抗震设计的核心，这种设计不仅带来出色的坚固性，且方便维护。使用专用连接器，信号传输稳定可靠，确保了产品在运输和使用过程中的稳定性，客户可按需插入IO板、网络卡等功能卡，无需在主板上进行复杂操作。
　　
　　同时，该产品还满足了车规级的EMC等级要求，并严格遵循了ISO16750电源设计标准，确保在复杂电磁环境中正常工作。
　　
　　“车规级接口能够显著增强自动驾驶系统的整体性能，提高其在恶劣环境下的稳定性和可靠性。这对于实现自动驾驶技术的广泛应用具有重要意义。” 张金凤介绍说。
　　
　　“一款稳定、可靠、高性能的工控机为无人驾驶汽车的持续、安全运行提供了坚实保障，同时帮助客户在应用过程中极大程度地降低使用及维护成本。”
　　
　　助力智能驾驶
　　
　　商业化应用加速落地
　　
　　在矿区等恶劣环境下，户外温度高、路况差，无人驾驶的需求尤为强烈。在某矿山的无人卡车应用场景中，DMS-SC64SD水冷散热工控机展现出了优异的性能水平。它能够实时解析摄像头或传感器传输的信息，并经过高效CPU处理后迅速做出决策，从而有效降低了人力成本，优化了运输时间，实现了高效物流运输的目标。值得一提的是，DMS-SC64SD满足车载ISO-16750的车辆抗震要求，即便在恶劣的路况下，DMS-SC64SD仍表现出色，带来显著的成本和效率优势。
　　
　　在无人巴士场景中，无人驾驶的视线需要装备众多传感器，如摄像头、毫米波雷达、超声波雷达及高精度GPS等，通过这些“眼睛”观察环境。实现完全无人驾驶需大量传感器时刻反馈信息，因此需要强大的数据处理能力。张金凤介绍，相关客户对算力要求高，希望CPU高速运行时不降频，降频意味着性能受限，无法满足满分性能需求。在实际测试中，DMS-SC64SD工控机凭借其出色的处理能力和稳定的散热性能，确保了无人驾驶汽车的连续、安全运行。
　　
　　同样，在工控机广泛应用的其他领域，DMS-SC64SD也因其独特优势受到青睐：在城市服务，如公交、出租车、环卫、智能停车系统等，提升公共交通运行效率，改善居民生活与城市管理；在工业制造以及港口、矿场等，DMS-SC64SD应用于自动导引车、AGV、自动堆垛机、无人卡车中，实现物流自动化；在现代农业中，它可用于自动驾驶拖拉机、播种机、喷洒机等智能农机，提高效率，实现降本增效。
　　
　　除了Intel X86平台的自动驾驶产品，研华还有采用Nvidia Orin的自动驾驶产品，来满足不同客户和应用场景的需求。
　　
　　“政策扶持与产业链扩展为产品提供了广阔空间。” 张金凤介绍，目前，研华已与多家企业，包括自动驾驶算法和传感器企业，建立紧密合作。这种合作不仅拓宽了应用场景，也推动了自动驾驶生态的发展。总体来看，DMS-SC64SD在市场、技术、生态等多个层面均展现出巨大潜力。
　　
　　她表示，随着自动驾驶技术的不断演进和场景的不断普及，DMS-SC64SD也将不断升级和迭代。车路协同是实现自动驾驶的关键，软硬件协同发展是产品升级方向。“未来，我们将通过摄像头、传感器、雷达等多种方式获取更细致的道路信息，以提高决策的精准度。”
　　
　　与此同时，商业模式创新将为自动驾驶带来新机遇。“一旦自动驾驶技术跨入新的领域和台阶，它将催生新的商业模式，并改变人们的行为习惯。”她表示，如无人驾驶在出行、物流等领域应用将开辟新产业链，为行业带来更多盈利点。研华将据此迭代升级产品，包括更加轻薄、小型化，以适应更多应用场景。
　　
　　“随着无人驾驶技术的不断成熟和普及，研华将继续秉持创新精神，不断推出更多高性能、高可靠性的工业自动化产品，为推动科技进步和社会发展贡献更多力量。” 张金凤说。