美國權(quán)威汽車評論媒體《消費者報告》曾經(jīng)將通用凱迪拉克CT6的SuperCruise與包括特斯拉FSD的其他幾種智能駕駛系統(tǒng)做過對比,Super Cruise力壓特斯拉最受好評。超級巡航比特斯拉FSD增加了激光雷達掃描地圖和高精度定位模塊以及高精度衛(wèi)星定位服務(wù)。這是超級巡航拿第一的關(guān)鍵因素。本月,通用汽車宣布了Super Cruise的高級版本Ultra Cruise,UltraCruise將于2023年正式推出,用于豪華車上,中低端車則繼續(xù)用Super Cruise。升級部分主要是增加了激光雷達和采用高通5nm芯片SA8295做主處理器。
圖片來源:互聯(lián)網(wǎng)
Ultra Cruise只能在北美使用,即上圖的路線上使用,路線為原始的13萬英里,藍(lán)線是新加的,包括了加拿大部分線路。
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這是Ultra Cruise的諜照,激光雷達位于擋風(fēng)玻璃后面,體積很小,幾乎看不到。車頂上的系統(tǒng)是驗證測試系統(tǒng),量產(chǎn)車從外觀上不會與傳統(tǒng)車輛有任何區(qū)別。
Ultra Cruise的激光雷達供應(yīng)商是Cepton,2016年創(chuàng)立于硅谷的高性能 MMT(Micro Motion Technology,微動技術(shù))激光雷達解決方案公司Cepton(又稱“賽瞳科技”)在今年8月宣布,已與一家公開交易的特殊收購目的公司GrowthCapital簽訂最終的企業(yè)合并協(xié)議,以及總額為 5850 萬美元的私募相關(guān)認(rèn)購協(xié)議。交易完成后,合并公司將更名為“Cepton, Inc”在納斯達克交易市場上市,新股票代碼為“CPTN”。這也就意味著,創(chuàng)立5年的Cepton通過“借殼上市”的方式,完成了登陸二級市場的目的。與任何一家激光雷達企業(yè)都不同,Cepton的定位是L2/L3級的激光雷達,而不是L4。Cepton的投資者包括英偉達和全球最大的車燈供應(yīng)商日本的KOITO(小糸制作所)。Cepton是一家華人企業(yè),首席執(zhí)行官裴軍,團隊大多來自Velodyne。
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KOITO向Cepton投資了5千萬美元,對于保守的日本企業(yè)來說這是極為罕見的,日本中小企業(yè)幾乎從不對外投資風(fēng)險企業(yè)。KOITO與Cepton合作,打造車燈與激光雷達一體設(shè)備,將激光雷達放進車燈。Cepton除了通用汽車的項目外,還有兩個平臺。2024年有8款車會采用Cepton的激光雷達。
不僅是汽車領(lǐng)域,Cepton還與高通開拓了城市基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)領(lǐng)域,2021年10月18日,Cepton加入高通智慧城市加速器計劃(Qualcomm® Smart Cities Accelerator Program)。通過高通物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)套件,Cepton以及其智慧空間的關(guān)鍵合作伙伴The Indoor Lab計劃與高通公司展開合作,利用基于激光雷達的人群分析系統(tǒng)(該系統(tǒng)既能保障隱私又能優(yōu)化空間利用),來提供“智慧場館即服務(wù)”。Cepton與TheIndoor Lab合作,于2020年在奧蘭多國際機場的一個航站樓部署了一套基于激光雷達的人群分析解決方案。作為試點項目,該解決方案能夠提供匿名的腳步追蹤數(shù)據(jù),幫助維護人員開展具有針對性的清潔工作,同時幫助旅客避開擁擠區(qū)域。
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Cepton采用音圈驅(qū)動方案,原理與揚聲器完全一致,專利解說圖如上,激光雷達包括固定的發(fā)射透鏡130和接收透鏡140。以及基本上設(shè)置在發(fā)射透鏡130后焦平面上的激光源110a~110b。激光源110a用于發(fā)射激光脈沖120。激光脈沖經(jīng)發(fā)射透鏡130準(zhǔn)直并射向LiDAR傳感器前方的物體150。然后,從物體反射的激光脈沖122,射向接收透鏡140。通過接收透鏡140聚焦到相應(yīng)的光電探測器160a~160b,光電探測器160a~160b基本上設(shè)置在接收透鏡140的焦平面上。最后,通過耦合到激光源110a和光電檢測器160a的處理器190,確定激光脈沖120從發(fā)射到被探測的飛行時間(ToF),進而計算獲得LiDAR傳感器和物體之間的距離。
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關(guān)鍵的掃描器專利解說圖如上,四個激光源110a~110d和四個光電探測器160a~160d安裝在同一剛性平臺230上。剛性平臺230通過兩個撓曲元件220a和220b聯(lián)接到第一基板210。撓曲元件220a和220b可以通過使用單個執(zhí)行器向左或向右偏轉(zhuǎn)(例如音圈250和永磁體260,或者通過壓電執(zhí)行器等方式)。第一基板210可以通過兩個撓曲元件270a和270b聯(lián)接到第二基板212。撓曲元件270a和270b可以通過使用單個執(zhí)行器向前或向后偏轉(zhuǎn)(例如音圈252和永磁體262,或者通過壓電執(zhí)行器等方式)。因此,通過撓曲元件220a和220b的左右移動,以及撓曲元件270a和270b的前后運動,激光源110a~110d和光電探測器160a~160d可以分別在發(fā)射透鏡130和接收透鏡140的焦平面中進行二維掃描。 音圈激光雷達技術(shù)滿足激光雷達大規(guī)模商業(yè)化的三個要素:高性能、低成本、高可靠性。光源和探測器不是靜止的,而是被放到電磁鐵動圈上,提供電流后就可以用來掃描一個整體的圖像或者說環(huán)境。光源和探測器也不是單一的,它們擁有多條通路和多通道的陣列。這種獨特的成像方法有兩大優(yōu)點:第一是借鑒了相對成熟的喇叭技術(shù),它不像電機和軸承,不產(chǎn)摩擦、沒有部件損耗;第二是光源與探測器都是從鏡頭直出直入的,沒有鏡子,避免產(chǎn)生衰減和偏振。最重要一點是成本低。給通用的供貨價大概500-700美元。
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音圈激光雷達自然也有缺點,首先是FOV比較窄,以為音圈的活動空間有限,玩過喇叭的人都知道,一旦超出某個功率上限,音圈運動是非線性的,也就是失真,喇叭的廣告詞都是大音圈長沖程。再一個是角分辨率略低,音圈不是電機,難以達到很多級的控制精度。這些用在L2/L3上都不算什么缺點。音圈激光雷達與MEMS激光雷達非常近似,只是用音圈代替了MEMS,缺點是成本高了,有運動部件,光不能直進直出,信噪比略低。優(yōu)點是FOV可以寬,角分辨率可以更高。
UltraCruise將采用高通第四代汽車座艙芯片,即5納米的SA8295
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高通目前只有一款5nm芯片,即Snapdragon 888,型號SM8350,改進版 Snapdragon 888 Plus,型號SM8350-AC。兩者區(qū)別是888 Plus的超大核Cortex X1的運行頻率更高,為2.995GHz,AI算力更強,達32TOPS,而888是26TOPS。通用汽車要在2023年推出Ultra Cruise,那么在2021年就必須拿到5nm芯片的樣片,只能用SM8350的車規(guī)版芯片,即SA8295。
高端汽車的出貨量與手機的出貨量相比幾乎可以忽略不計,太低了。一款5nm芯片的一次性費用大約3億美元,高通也沒有必要單獨為出貨量低到可以忽略的汽車領(lǐng)域單獨開發(fā)芯片。
Snapdragon 888采用8核設(shè)計,一個Cortex-X1的超大核,運行頻率2.84GHz,車機版應(yīng)該低一點,估計2.5GHz,3個A78大核,運行頻率2.4GHz車機版低一點,估計2.1GHz,4個A55高效率核,運行頻率1.8GHz,估計車機版也要再降100MHz。
根據(jù)ARM的內(nèi)部資料,取中間值,A76的算力為11.55 DMIPS/MHz。A75也取中間值,為8.85 DMIPS/MHz。ARM沒有公布過A77和A78的算力,根據(jù)每一代提升大約20%性能,估計A78算力為16.632 DMIPS/MHz,考慮到ARM性能不僅只有算力這一項,估計A78算力最可能是15-16DMIPS/MHz,取中間值15.5DMIPS/MHz。CortexX1則比A78再強22%,即18.91DMIPS/MHz。和三星聯(lián)發(fā)科比,高通的CPU不強,但GPU和NPU都具備絕對優(yōu)勢。 相信Ultra Cruise足以挑戰(zhàn)特斯拉的FSD 2.0(即HW4.0)。