智能驾驶与计算架构

本书以智能汽车计算架构为背景，首先介绍了智能驾驶涉及的不同场景及计算任务，并在此基础上详述了智能驾驶计算架构分类及关键计算性能指标，然后自上而下介绍了面向智能驾驶的计算架构核心技术，包括最核心的计算芯片架构及其设计方法、算法架构、硬件平台架构、软件平台架构、云端平台架构以及端到端算法架构。另外，本书还介绍了基于数据驱动的智能计算架构2.0，这也是当下最为先进的软硬件协同设计方法学。最后，本书介绍了智能驾驶与开放生态，并对智能驾驶计算架构未来发展趋势进行了讨论。本书可作为普通高等院校车辆工程、智慧交通、智能电动车辆等相关专业的教材，也可以供对智能驾驶、计算芯片、智能网联汽车技术感兴趣的读者参考。

杨聪，苏州大学未来科学与工程学院副教授，主要从事智能驾驶、计算机视觉等领域的研究工作。程智锋，清华大学硕士，先后担任某头部智驾公司技术及生态等团队负责人，主要从事泛机器人操作系统及软硬架构方面的技术与生态工作。

前言第1章　智能驾驶计算概述1.1　智能驾驶…0011.1.1　智能座舱…0011.1.2　自动驾驶…0031.1.3　辅助驾驶…0061.1.4　智能泊车…0091.2　智能驾驶计算…0131.2.1　智能计算…0131.2.2　逻辑计算…0161.2.3　混合计算…018练习题…021第2章　智能驾驶计算架构2.1　计算架构分类…0232.1.1　核心模块…0242.1.2　标准范式…0242.1.3　产业协作…0252.2　核心计算架构…0302.2.1　芯片架构…0302.2.2　硬件架构…0332.2.3　软件架构…0422.2.4　云端架构…0492.2.5　算法架构…0522.3　关键计算性能指标…0622.3.1　性能指标演化…0622.3.2　常见性能指标…0652.3.3　性能评价方法…068练习题…071第3章　智能驾驶计算芯片3.1　芯片技术的演化与发展…0733.2　计算芯片分类…0783.3　计算芯片架构…0843.3.1　典型SoC架构…0843.3.2　向量计算单元…0863.3.3　编程模型…0883.3.4　指令集…0903.3.5　架构演进…0943.3.6　架构示例：存算一体…0993.4　计算芯片设计…1023.4.1　软硬件协同设计…1033.4.2　互联与存储设计…1073.4.3　计算芯片安全设计…108练习题…110第4章　智能驾驶硬件平台4.1　智能驾驶基础硬件平台…1124.1.1　硬件单元…1124.1.2　硬件平台基础架构…1334.2　硬件平台设计方案…1374.2.1　自动驾驶等级划分…1374.2.2　不同等级下的硬件设计方案…1404.2.3　典型硬件设计方案示例…1404.3　硬件平台设计规范…1454.3.1　异构硬件总体设计…1464.3.2　域控制器硬件安全要求…1484.3.3　域控制器安全架构设计…1524.4　案例：典型计算平台…1544.4.1　特斯拉Hardware计算平台…1554.4.2　英伟达Drive PX系列平台…1574.4.3　Mobileye EyeQ系列…158练习题…160第5章　智能驾驶软件平台5.1　软件平台分类…1625.1.1　智能驾驶开发模式…1625.1.2　软件平台分类…1655.2　嵌入式底层软件…1665.2.1　智能驾驶操作系统…1675.2.2　智能驾驶系统常见的驱动…1725.2.3　智能驾驶系统常见固件…1755.2.4　BSP关键技术…1775.2.5　功能安全…1835.3　算法工具链…1905.3.1　芯片算法工具链概述…1905.3.2　模型压缩及编译原理…1925.3.3　统一异构计算架构…2005.3.4　算子约束…2045.3.5　训练后量化（PTQ）实践…2055.3.6　量化感知训练（QAT）实践…2135.3.7　模型部署与推理…2275.4　智能驾驶应用开发套件…236练习题…242第6章　智能驾驶云端平台6.1　云端平台架构…2446.1.1　基础设施平台…2466.1.2　自动驾驶中台…2506.1.3　云端计算芯片…2556.1.4　车云协同架构…2586.2　数据闭环…2626.2.1　数据闭环概述…2626.2.2　数据闭环云端平台…2626.2.3　数据闭环案例分析…2726.2.4　数据闭环发展与挑战…2736.3　云端开发流程…2756.3.1　数据采集与存储…2756.3.2　数据处理和管理…2786.3.3　数据标注…2836.3.4　模型训练与评测…2846.3.5　测评仿真…2896.3.6　问题分析与筛选…2926.4　面向智能驾驶的数字孪生…293练习题…295第7章　端到端算法架构7.1　端到端概述…2967.2　端到端自动驾驶概念…3017.3　端到端自动驾驶架构…3037.3.1　商业实践…3047.3.2　UniAD…3067.3.3　VAD…3077.3.4　SparseDrive…3087.3.5　PARA-Drive…3107.4　端到端自动驾驶开发…3127.4.1　模型设计…3137.4.2　模仿学习…3137.4.3　强化学习…3167.4.4　数据工程…3177.4.5　辅助监督…3187.4.6　地图与导航使用…3197.5　端到端自动驾驶测试…3207.5.1　开环测试…3207.5.2　闭环测试…3217.6　端到端自动驾驶的局限与发展…3227.6.1　端到端自动驾驶局限性…3227.6.2　端到端自动驾驶未来发展…324练习题…326第8章　智能计算架构2.08.1　软件1.0与2.0…3288.2　软硬协同进化…3328.2.1　应用驱动底层…3338.2.2　底层驱动上层…3378.3　案例：数据驱动下的架构演化…3388.3.1　编译器2.0…3388.3.2　硬件2.0…340练习题…340第9章　智能驾驶开放生态9.1　智能驾驶生态…3429.2　生态架构…345练习题…349参考文献