剛聽說Ambarella宣布收購Oculii時,確實有些讓人意外。
Ambarella通過對Oculii的收購得到了一套雷達感知算法。如果Ambarella成功地在單個SoC中進行視覺和雷達的融合,它可能會提高視覺芯片的性能標準和行業(yè)預期。這反過來又提出了一個問題,即傳感器融合應該在哪里做,以及誰會最終控制傳感器融合堆棧。
Ambarella是視頻處理技術(shù)領(lǐng)域的頭部公司,其SoC主要部署在邊緣。它的芯片用于無人機、IoT設(shè)備到工業(yè)設(shè)備、機器人和ADAS等各種應用。?但顯然他們的野心還不止于此,Ambarella表示:“我們不僅僅是視頻公司或計算機視覺公司,我們是一家傳感器融合公司。”
不錯的選擇
在宣布收購Oculii同時,Ambarella還透露計劃在明年1月推出一款5nm制程的SoC,用于汽車架構(gòu)中的Zonal處理器。
貌似Zonal的概念目前在行業(yè)真的很流行,許多SoC公司都在談論Zonal架構(gòu)。Ambarella的視覺加雷達的Zonal方式顯然是個不錯的選擇,可能會推出一款低成本的ADAS平臺。
Ambarella此舉其實想想并不奇怪,近些年Ambarella一直在ADAS領(lǐng)域發(fā)力,通過收購Oculii或許也可以來追趕Nvidia、Mobileye、TI、Renesas和Xilinx等公司了。
Ambarella需要的是雷達處理能力當然,將視覺和雷達融合到一個平臺上并不新鮮,車廠和Tier1這樣操作已經(jīng)很久了,許多處理器廠商也同時支持視覺和雷達。
也許在不同程度上,所有的SoC供應商都希望提供部分或全部的軟件堆棧。比如強大的Nvidia,再比如高通最近收購Arriver。而車廠和Tier1也希望自己來開發(fā)軟件堆棧(或者部分)。
不過,Ambarella-Oculii的交易是值得關(guān)注的,因為Ambarella不僅僅是“支持雷達”,且可能還會深入到雷達處理方面,其他SoC供應商還沒有這樣做過。
Ambarella表示,他們考慮了許多潛在的雷達合作伙伴,因為意識到雷達與計算機視覺處理相結(jié)合的戰(zhàn)略重要性。該公司認為了解雷達算法對開發(fā)他們的算法優(yōu)化架構(gòu)至關(guān)重要。
Ambarella與2015年收購的基于AI的計算機視覺公司VisLab一起,評估了幾家先進雷達解決方案的公司。結(jié)果他們認為Oculii的性能明顯優(yōu)于其他公司。此外,Oculii在功耗和成本方面也具有優(yōu)勢。
在Ambarella考慮的解決方案中,也有像Uhnder和Arbe等公司的分辨率成像雷達,它們配備了更多的天線和特別的處理架構(gòu)。但Ambarella更喜歡Oculii的解決方案的簡單性,它使用標準的量產(chǎn)射頻芯片。
軟件定義的傳感器
Oculii代表了一波新的傳感器初創(chuàng)公司,他們正在將重點從硬件轉(zhuǎn)向軟件。當我們談論軟件定義汽車的時候,類似的趨勢也在傳感器領(lǐng)域出現(xiàn)了。
雷達的分辨率傳統(tǒng)上是由天線模式的大小決定的,并由物理設(shè)備決定。高分辨率成像雷達最終往往使用數(shù)百個天線,當然這樣也增加了雷達芯片的成本、尺寸和功率。
Oculii表示他們是解決了天線與分辨率之間的難題。Oculii的雷達不只是一遍一遍地發(fā)送相同的信號,而是使用一種能從環(huán)境中學習的動態(tài)波形,并在不同時間能適應和嵌入不同的信息。這個過程讓Oculii幫助其合作伙伴重新設(shè)計他們的天線陣列,使其變得非常稀疏。這種稀疏使他們能夠物理地擴大孔徑,然后使用軟件來彌補缺失的信息,并虛擬地擴大陣列。
可擴展性是Oculii給Ambarella帶來的另一個關(guān)鍵因素。
Oculii表示,他們的軟件可用于任何硬件上,即任何數(shù)量的物理硬件天線。而且根據(jù)計算能力的多少,可以將有效分辨率或虛擬天線的數(shù)量乘以很大的倍數(shù)。
簡而言之,Oculii的軟件既可用于低端的角雷達,也可用于下一代雷達設(shè)計,可與高性能的LiDAR相媲美。
Oculii表示,目前正在與10-15家頂級企業(yè)合作,并拿到了幾家車廠的項目訂單。這都是因為他們的軟件能使現(xiàn)有的、經(jīng)過驗證的硬件表現(xiàn)得更好。
Ambarella表示,即使在收購之后,Oculii目前的商業(yè)模式(銷售硬件或?qū)⒓夹g(shù)授權(quán)給Tier1)也將繼續(xù)下去。同時,Ambarella會很快把Oculii的軟件放到他們的CVflow系列SoC上。在Ambarella看來,收購Oculii的收益將在Ambarella推出下一代處理器時顯現(xiàn)出來,將會有很明顯的提升。
視覺和雷達
視覺與雷達的融合可能是一個約定俗成的方式,但其實在汽車行業(yè)一直是個挑戰(zhàn)。
原則上,雷達的優(yōu)勢很明顯,它可以測量速度和距離。經(jīng)典的雷達在移動物體和追蹤上表現(xiàn)較好。
但傳統(tǒng)雷達的分辨率缺陷給自動駕駛車輛帶來了安全問題。傳統(tǒng)的雷達可能會在經(jīng)過標識牌或橋梁時觸發(fā)誤報,因為它不知道確切位置,也不知道看到了什么。雷達所知道的這是前方有物體,且認為此時車輛需要做出反應。ACC的幽靈剎車就是由這樣的誤報引起的。
因此,車廠和Tier1一直在降低他們的誤報閾值。但這最終又會影響到整體安全,因為它也減少了真正的陽性警報的數(shù)量。
視覺與雷達的分辨率不一致,也影響了基于AI的訓練。
由于雷達在惡劣的天氣條件下工作,并能同時測量一個物體的距離和徑向速度,因此雷達應該在傳感器融合中提供重要的數(shù)據(jù)。但大多數(shù)經(jīng)典的深度學習模型傾向于避開雷達,更喜歡使用激光雷達或攝像頭的數(shù)據(jù)表示。
事實上,一直以來視覺數(shù)據(jù)集既被用來訓練視覺和也用來訓練雷達系統(tǒng)。低分辨率的雷達無法通過其輸出來識別物體,必須查看與雷達圖像相關(guān)的攝像頭圖像,才能解釋雷達看到了什么。
視覺和雷達數(shù)據(jù)的傳感器融合已經(jīng)用于物體分類,但到目前為止,還是比較有限的。但當視覺圖像和雷達圖像都有足夠的分辨率,融合的優(yōu)勢將變得非常明顯。
簡而言之,高分辨率的雷達是雷達和視覺融合系統(tǒng)中的關(guān)鍵。
所有人都在關(guān)注著Oculii的軟件是否能夠像該公司聲稱的那樣,使用目前既有的雷達芯片就能實現(xiàn)更高分辨率的雷達感知。
傳感器融合堆棧的歸屬
對傳感器融合堆棧的控制仍然是一個開放的問題,也可能是個敏感問題。部分車廠和Tier1希望更多參與,也有公司要求交鑰匙解決方案。?所以有很大的空間,挑戰(zhàn)是我們?nèi)绾卧u估這些不同的方法。
到目前為止,像寶馬這樣的大型車廠希望擁有這一塊,而較小的車廠則需要從外部獲得這塊資源。隨著市場的分化,預計會出現(xiàn)更多外部的融合解決方案。以Baselabs為例,它現(xiàn)在與Vector合作,他們將傳感器融合作為一個可授權(quán)和可配置的軟件組件。
同時,傳感器融合并不局限于汽車應用。Ambarella認為,他們的SoC不會只用于汽車或安防領(lǐng)域。一些新的領(lǐng)域,比如機器人,都會有視覺加雷達感知。 我們不知道將攝像頭和雷達做到單個SoC中能在多大程度上增強前視攝像頭的應用。這些增強的前視攝像頭做成獨立的模塊,還是將處理做到域控制器里也是一個問題。畢竟在車載環(huán)境中,考慮到后視鏡的安裝位置,對功耗要求是比較嚴苛的。
現(xiàn)在就下結(jié)論說Ambarella在ADAS或AV的傳感器融合領(lǐng)域已經(jīng)確保了優(yōu)勢還為時過早,這些領(lǐng)域是處理器市場上的重量級公司都在覬覦的。但視覺加雷達的SoC可能會幫助Ambarella在嵌入式視覺市場上樹立一個新標準。