国汽智控宣布ICVOS在双Orin集成成功，分布式架构部署升级支持负载均衡和可靠冗余

6月27日，国内领先的智能驾驶操作系统和计算基础平台服务商国汽智控宣布，已成功实现核心产品智能驾驶操作系统ICVOS在NVIDIA DRIVE Orin双芯片的集成与分布式OS部署。

ICVOS具有车规级、高实时、高安全、高扩展特色，实现软硬解耦和对硬件适配抽象的平台化，可高效确保集成。国汽智控总经理、首席技术官尚进博士表示，ICVOS在双Orin上成功实现集成与分布式OS部署，不仅意味着ICVOS扩大支持更多种类大算力异构SoC芯片，更意味着ICVOS可基于硬件平台及异构芯片数量、功能场景和需求等，自动调整重点模块在多芯片的部署和弹性扩展，实现系统负载均衡和最优，从而实现同一套OS下可支持从L2到L4、域控到中央域控架构、智能驾驶应用到整车集成应用开发的升级；同时，其分布式架构也可提供主备等方式下的系统可靠冗余备份和动态切换、车云计算下的协同负载分配等。

双Orin的分布式OS部署由国汽智控硅谷团队设计并核心实现。基于芯片能力、通信、功能分布式特性、功能负载等，将基础软件、应用、算法等系统模块分布在两块NVIDIA DRIVE Orin芯片上独立运行并按需实时同步汇聚、弹性扩展，实现负载均衡和系统功能；在冗余备份方案里，ICVOS的重点模块、监控、冗余控制等分别部署在两块NVIDIA DRIVE Orin上并互为冗余备份，其中一片芯片功能失效时，另一片芯片会接管，无缝运行(fail-operational)。

据悉，双NVIDIA DRIVE  Orin的分布式OS部署需要解决功能和应用并行分解、海量数据均衡分发、高速跨芯片通信、计算资源调度、多级监控等难点，支持大量异构传感器接入，至少支持50Gbps以上的数据峰值带宽，满足高稳定、高实时、低功耗、低成本要求。

示例

4路摄像头同时分发到两个Orin上面，感知实现负载均衡（active/active)，Orin-1 负责front（车道线、车辆、行人、非机动车、交通灯、交通标志、可行驶区域等目标检测）和rear（车道线检测等）， Orin-2  负责left和right（目标识别等）。规控系统为可靠冗余（active/backup)，两个Orin都做规划控制，正常情况下Orin-1是active，Orin-2是backup， Orin-1通过虚拟IP发出控制指令（如下面场景1所示）；当 Orin-1或其规控发生失效，按失效情况调整感知负载均衡，规控系统切换到Orin-2，Orin-2为active，通过同样的虚拟IP发出控制命令（如下面场景2所示）。

△ 场景1：Orin-1 和Orin-2共同承担感知，正常情况下，Orin-1 同时负责规控

△ 场景2：Orin-1 发生故障，调整感知负载均衡，同时规控系统无缝切换到Orin-2，Orin-2 负责感知和规控

国汽智控技术人员表示，分布式OS对智能汽车来说十分必要。智能汽车带来海量数据处理和高异构计算能力要求，包括大量传感器的数据收集和处理，L2到L4智能驾驶、集中和中央域控下整车多域的数据处理、计算和通信需求，与此同时，芯片和硬件平台的广泛性能和异构需求则带来不同智能驾驶等级、不同多域融合下对AI、通用、高可靠等不同计算的多样性要求。单SoC内异构计算能力分配固定的特点及高昂的成本等决定了弹性异构分布多芯片成为智能汽车“硬件趋同”下的通用硬件架构，分布式硬件架构需要分布式软件平台的支持。智能汽车高安全特别是fail-operational等的要求也需要能够支持冗余和实时切换的软件平台。值得注意的是，此分布式非彼ECU堆叠的分布式，后者是相对域控制器集中开发而言。国汽智控的分布式ICVOS，是在域控乃至整车中央域控的背景下，作为大规模集中化的智能汽车操作系统，在多芯片上实现分布式部署和并行计算，芯片间互相通信，计算结果融合，统一可靠控制，是“逻辑集中下的物理分布”。智能驾驶功能模块在具备多传感器并行感知计算等分布特点的同时，又面临融合、规控等集中功能在分布式架构下的挑战。国汽智控此次采用的NVIDIA DRIVE Orin作为一款大算力系统级芯片，采用7nm工艺，单芯片算力达到254TOPS，双Orin方案达到500+TOPS，本次集成实现同时接入6路8M摄像头和3路激光雷达，能够满足高级别自动驾驶域控、中央（多）域控等算力需求。尚进博士表示，2022年是公司“聚集落地、量产交付”的一年，ICVOS在原有高实时、高安全、高效应用开发基础上，扩大支持L3/L4的高速及城区导航自动驾驶、多种泊车功能开发，所支持芯片种类和硬件平台做到全覆盖，并率先支持如双Orin这种高性能高扩展平台；ICVOS 支持数据服务、数据安全、网联车云计算等基础服务，并进一步扩展为支持弹性异构分布式硬件平台（ICVHW2.5将最大支持6芯片）的分布式实时处理软件平台，在全面助力主机厂打造“魂”的同时，为业界输出智能网联汽车核心平台产品。