作为全球第一款L3级别的自动驾驶量产车，最近刚刚发布的新款奥迪A8已经吸尽了眼球。
就性能而言，某种程度上，这套命名为“奥迪AI交通拥堵驾驶系统”的自动驾驶系统确实可如官方所说，“体现奥迪的传统和未来”，而支撑这套系统的核心却是那套早在2014年就公布的zFAS，即中央驾驶辅助控制器。
zFAS，是德语zentrales Fahrerassistenz-Steuergeraet的缩写，或许其英文全称central driver assistance controller对其功能反映更为直接。
其构造包括前方图像处理单元（front image processing）、全景图像处理单元（surround image processing）、传感器融合主控单元（sensorfusion host）和应用主控单元（application host）四部分。
经过几代更迭，zFAS 的硬件装备已经从装满后备箱的“庞然大物”，变成了如今可置于车前储物箱的小“零件”。
△图片来源：汽车之家
△图片来源：汽车之家
当然，这套被称为“自动驾驶大脑”的中央驾驶辅助控制器并非奥迪一家的功劳。
英伟达和Mobileye（已被英特尔收购）为其提供了计算平台的IP，车载以太网的联网方案则由奥地利科技公司TTTech承担了下来。
最后，奥迪和德尔福完成了设计整合，作为Tier1的国际一流企业，后者也自然承担了硬件的生产任务。
虽然今年年底奥迪A8才正式推向市场，但据雷锋网了解，早在2014年，搭载zFAS的奥迪A7就已经在国内首次上路，不过当时还只是一辆自动驾驶的概念车。
2015年5月的CES Asia上，搭载zFAS的奥迪R8 e-tron piloted driving（纯电动自动驾驶）超级跑车亮相，同样，当时奥迪官方也没能给出该车的具体上市时间。
而根据奥迪自动驾驶工程师薛迟在知乎上的回答，这套中央处理控制器在“2015年已实现量产”。
通常，一套自动驾驶系统会有多个控制器，摄像头、激光雷达、毫米波雷达等产生的驾驶数据会被分配到各个控制器分别完成处理、计算，zFAS则是将所有传感器、硬件、软件的计算集成在一个大脑中，作为一个超级计算中心，承担了驾驶辅助系统绝大多数的计算任务。
如果不是所有的话，对车辆的行驶状况和周围环境判断、处理后，再反馈给自动驾驶辅助系统，最后，用户直接通过中央界面操作便可实现自动驾驶的所有功能。整套设备所承担的算力基本可与一辆高配的的中级车相当。
如新款奥迪A8，在其驾驶辅助系统中，立体摄像头、雷达、多轴加速传感器、激光雷达等各种传感器信号，会融合转换成一个360度的数字环境模型，来计算车辆各方面的反应。
△图片来源：英特尔 知IN
这些任务量分别由多个微处理器和微控制器来分担。基本上，一个应用处理器就可以解决密集型计算的图像处理和初级的数据融合任务，主处理器则负责目标融合、决策、下图中的车辆联网等安全问题。
△驾驶辅助系统的域控制器通用视图
奥迪和英伟达一直关系密切，据雷锋网了解，这套自动驾驶大脑就使用了后者的Terga K1芯片来进行图像计算。 Terga K1包含了192个显示处理核心，拥有强大的图形处理能力。
而为了解决车辆中前置摄像头、环绕摄像机雷达等各个传感器生成的海量数据，奥迪的zFAS特地选择了两个处理器来解决数据处理问题，除了Tegra K1，还有Mobileye的EyeQ3处理器。
作为Mobileye的ADAS及自动驾驶技术的第三代芯片，EyeQ3是应用最广泛的驾驶辅助芯片之一，其最著名的合作案例是为特斯拉提供的预防碰撞的图像分析服务。
两大芯片的工作是这样分配的：Tegra K1处理四个环绕摄像头生成的数据，这些数据主要用来帮助司机泊车，前置摄像头和驾驶员监控摄像头数据则会上传给 EyeQ3。
另一方面，zFAS承载着传感器数据融合、场景分析、决策与车辆控制的重要任务，因此，除了极强的运算能力，稳定性与可靠性也是重中之重。
安全任务依赖的是Infineon的Aurix多核微控制器，不过，这些任务必须符合诸如ISO 26262这样的安全标准。
Aurix的架构也延续了既有的机械装置，两个核心执行相同的联网任务，如果结果不匹配，系统就会停止运行。
应用处理器和主处理器主要通过PCB上的一个高性能以太网转换器连接，在Altera Cyclone 5 FPGA中执行，这个芯片主要负责主板上的核心计时和运转。
刚才说到，zFAS主板上的以太网是奥地利技术公司TTTech 提供的确定性以太网，和我们办公电脑里的以太网不太一样，其主要服务于高实时性要求控制的网络。
这家公司还推出了中间设备层，以保持平台在多种虚拟器中安全精准地运转。这个中间设备可以和汽车水平软件框架Autosar兼容， 而这些虚拟器则会和他们的应用互相严格分开，以保证他们没有重复起作用。
顺便说一下TTTech。TTTech是奥地利一家以以太网络为主业的公司，主导开发了名为TTEthernet的确定性以太网络。
根据汽车之家的报道，早在2009年，TTTech 的自动控制系统及确定性以太网就被应用在了波音787 Dreamliner上，2013年，其确定性以太网路技术还被用到了NASA的载人航天器Orion MPCV上。
不难预测，奥迪的这个自动驾驶大脑将会带动整个自动驾驶行业的潮流。
本来，降低汽车控制电子组的复杂性是厂商和科技公司们的共同诉求，而不仅是在驾驶辅助方面，OEM厂商也很有可能将zFAS的基础架构移植到其它像底盘控制这样的关键产业上，8个域控制器取代多个专用ECU将会逐渐成为各个产业的发展趋势。
英特尔将成奥迪新合作伙伴
值得一提的是，据《硅谷商业杂志》报道，英特尔处理器将应用于2018年奥迪A8的自动驾驶系统。奥迪将采用来自英特尔可编程解决方案事业部（PSG）及其子公司Wind River的技术和产品。
在报道中，英特尔可编程解决方案事业部汽车总监Michael Hendricks表示：“如果纵览各种解决方案，你将了解到FPGA（现场可编程门阵列）以及操作系统。可以说，全球首款L3自动驾驶系统应用了不少英特尔技术。”
“Altera负责自动驾驶汽车系统的物体融合、地图融合、停车、防碰撞、处理和功能安全部分。”Michael Hendricks在报道中表示。
英特尔旗下子公司Wind River为高度可扩展、与安全相关的电子控制单元提供了VxWorks操作系统。作为基础软件平台，VxWorks可以维护并监测关键应用的安全性能。
Mobileye在该解决方案中也有贡献。今年3月，英特尔宣布了对Mobileye的收购意向，目前收购及整合还在进行中。
作为快速演进中的全球最智能的互联设备之一，汽车正在成为英特尔布局万物智能互联时代的重要领域。面向未来的无人驾驶，英特尔致力于以革命性的方式重塑驾驶体验。
未来，无人驾驶汽车将成为数据的重要来源，英特尔拥有独一无二的优势，能够提供从汽车、网络到云的端到端无人驾驶解决方案。英特尔在今年1月推出横跨汽车、连接和云的全新汽车解决方案品牌——英特尔GO。英特尔GO品牌全新推出多个开发工具包，支持从下一代英特尔凌动处理器到英特尔至强处理器等不同计算性能，以及业内首个5G就绪的无人驾驶开发平台。
重塑驾驶体验蕴藏着巨大的机遇，但通往无人驾驶之路任重道远，英特尔与汽车、科技行业以及其它领域的专家一起打造无人驾驶全球生态系统。英特尔与宝马集团、现代、英菲尼迪、捷豹、路虎、起亚、雷克萨斯和丰田等建立广泛的IVI生态系统，并和宝马集团、Mobileye、德尔福、大陆集团等深入合作，研发无人驾驶必要的解决方案以及创新系统。
稿源：知IN、雷锋网
