GPU驱动汽车元宇宙

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GPU（Graphics Processing Unit）是现代处理器中完成图形学计算的主要单元，负责各类图形生成、图像渲染和动画模拟等功能，是智能座舱SoC中最核心的组成部分。随着智能座舱SoC的升级换代，主流的使用场景越发多元，包含驾驶域的超高清仪表盘、超高清驾驶中控、超高清抬头显示和高精度地图等，以及娱乐域的3D游戏、AR/VR显示等等，亟需GPU的处理能力和场景适配能力的提升。在座舱SoC中，由于驾驶域的安全等级要求，会使用异构多操作系统和对应的隔离或虚拟化技术，而上述各类GPU应用本身又横跨各个操作系统，因此对GPU的能效、安全等级、硬件隔离/虚拟化等能力同时提出很高的要求。

本文将从智能座舱中GPU相关的应用讲起，介绍GPU图形渲染的主要过程和在座舱中扮演的关键作用；然后介绍当前业界主流GPU的架构选择的演进趋势，以及当前座舱场景中GPU所面临的挑战，探讨未来的智能座舱GPU的架构演进趋势。

智能座舱中图形相关的应用和趋势

智能座舱中图形相关的应用按照安全等级可以分为两大类，一类是安全等级要求较高（通常 ≥ ASIL B）的驾驶域类应用，常见的如高清仪表盘、抬头显示、高精度地图等。这类应用中，GPU主要的工作是绘制驾驶相关的信息，如速度、警示信号、高精度地图、实时驾驶建模等相关信息。另一类主要的应用是安全等级要求较低的娱乐域应用，常见的如3D大型游戏、AR/VR显示等等。在这类应用中，GPU主要的工作是实时渲染和动画模拟。下面介绍具体的一些示例：

驾驶域应用–高清仪表/中控：下图1和图2分别是典型的独立高清仪表盘和仪表中控联屏。传统汽车在智能化过程中大多保留了原有的独立仪表盘设计，各家采用各具特色的图形化数字高清仪表盘设计，GPU需要完成不同车速场景下的实时渲染，确保关键信息的正确显示，通常至少需要达成60FPS的刷新率。而在新兴电动汽车设计中，大多厂商选择了将仪表和传统中控屏合并在一起，需要同时显示安全等级要求高的驾驶相关信息，和丰富多彩的图形UI界面。

图1. 奔驰EQS(图片|配置|询价)高清仪表盘

图2. 集度汽车高清仪表+中控联屏

驾驶域应用–抬头显示（HUD）：抬头显示技术是通过全息投影的方式，将座舱场景中需要关心的参数和信息投影到驾驶员抬头可见的挡风玻璃平面，从而提高驾驶体验，下图3是典型的抬头显示示例，显示的信息包括时速、警示信号、天气、地图等等。

图3. 典型抬头显示示例

驾驶域应用–高精度地图：高精度地图是伴随着自动驾驶的需求诞生的一项技术，是当前L3及以上自动驾驶技术的标配。高精度地图是以厘米级精度来描述道路细节的数据集，与传统地图不同，高精度地图除了能提供道路级别的导航信息，还能提供车道级别的导航信息。与之对应的就是在保证刷新频率和流畅度的要求下，对GPU计算和图形渲染能力的巨大需求。

图4. 典型高精度地图示例

娱乐域应用–沉浸式VR：相比于通常的家庭使用场景，座舱场景中，VR眼镜可以配合车身自带各种组件和外接的其他设备，达到全景沉浸式体验。通常而言，VR场景中不低于90FPS的刷新率才能有效降低使用者的眩晕感，因此在较高分辨率（4K及以上）的双重要求下，需要GPU提供超强的渲染和吞吐能力。

图5. 智能座舱VR深度融合场景

娱乐域应用–3D游戏：游戏作为GPU演进的最强驱动力之一，搭配座舱内可能的多个高清屏幕，单屏幕高分辨高帧率3D游戏，以及多屏协同游戏将是智能座舱娱乐域的重要应用。相比于传统渲染管线，光线追踪技术在游戏场景中表现出来的效果、各个GPU供应商架构演进的趋势，以及各个游戏引擎在光线追踪上的生态耕耘，未来的基于光线追踪的3D游戏也将是座舱场景的重要应用。

图6. 3D游戏示例 Sekiro: Shadows Die twice

GPU渲染管线简介

当代计算机图形学中主流的图形渲染管线，主要有传统的基于光栅化的经典渲染管线，和基于光线追踪的渲染管线。下文简单介绍两种不同方式的主要原理、步骤和主要特点的对比。

基于光栅化的经典渲染管线：

图7. 经典光栅化渲染管线

在计算机图形学中，基于光栅化的传统渲染管线主要是将各个目标物体按照几何图形进行模型抽象，然后在相机视角进行投影和着色，最后获得完整图像的过程。由于三角形表示方式简单且三点必定共面，所以通常采用基于三角形的抽象来进行几何抽象。目前较为广泛使用的渲染流程如图7所示，主要包括：

Vertex Processing：主要用来做模型视角的转换，通常包含世界坐标系、相机坐标系和模型坐标系的转换，对应有缩放、平移、旋转和投影等操作。

Triangle Processing：通常包含模型的进一步细分、抽象化简以及正则化等操作，后续演进的步骤中也包括典型的tessellation等；

Rasterization：光栅化步骤，主要是将空间中的三角形按照像素点采样的方式映射到二维的像素空间；

Fragment Processing：最终图像的像素点处理，通常包含视角远近的Z-Buffer测试、像素点着色（Shading）、纹理贴图（Texture）等一系列操作。

为了获得较为真实的渲染结果，需要提升物体建模的精度，从而使得整个渲染场景中三角形的数量极其庞大，对应每个步骤需要的计算量和对应的数据量也会飙升。在上述步骤中，主要的处理对象为三角形和像素点，并且通常各个三角形与各个像素点都相互独立，可以并行处理来实现整个渲染的加速。现代GPU中会采用通用并行计算单元加上部分专用硬化单元来加速上述过程。典型的Vertex Processing和Fragment Processing会采用并行计算单元加速，典型的Rasterization会用专门的Rasterizer进行加速。

基于光线追踪的渲染管线

图8. Ray Tracing示意图

光线追踪是三维计算机图形学中为了获得更真实的渲染效果所采取的算法，基本原理如图8所示，主要思路是从相机位置向每个像素点发射光线，并追踪光线传播过程中和各个物体的交互情况，并根据光线是否达到光源处进行停止追踪和像素点着色。

图9. 光线追踪渲染管线

目前比较广泛使用的光线追踪渲染流程如图9所示，主要包括：

Traversal Loop：在光线产生之后，会进入到基于包围盒（通常为层次化的包围盒，如BVH等）的遍历过程，找到可能会交互的具体物体，如果有光线追踪过程中交互的物体，则进入后续Ray Shading中的Close-Hit Shader。如果遍历完成仍未找到交互物体，则进入后续Ray Shading中的Miss Shader。

Ray Shading：主要包含Close-Hit Shader和Miss Shader。

由于完整运算所有路径非常消耗资源，通常上述步骤都采用专用硬件加速的方式进行并行加速。而且庞大的计算量和资源消耗也使得当前主要的光线追踪都用在云端或者桌面级GPU使用场景中，目前在移动端和座舱场景中仍较为稀少。

光栅化和光线追踪采用不同的方式完成三维复杂场景到二维图像的映射，主要的对比总结如下：

光栅化主要是基于几何投影的像素点离散化过程，主要问题是每个几何图形影响的像素点是哪些，以及如何影响这些像素点的着色。通常光栅化之前会先遍历物体对应三角形面，之后再遍历各个像素点进行计算，因此主要的加速方式是并行化三角形和像素点计算。

光线追踪则是基于像素点发出的光线和物体的交互，主要的问题是哪些物体可以被这个光线接触到，从而影响该像素点的着色。通常是先遍历像素点发出的光线，在每条光线计算中再遍历可能交互的物体，因此主要的加速方式是层次化包围盒和对应的交互测试。

GPU主流架构流派对比

GPU作为图形渲染加速单元，有着较为悠久的历史，目前主流的渲染GPU主要用作云端/桌面级设备图形渲染加速，和手机/平板等移动端设备图形渲染加速。由于两类场景对GPU的需求和约束差异较大，对应的GPU架构设计有明显的区别。而由于不同的GPU架构实现的都是基于光栅化的渲染和基于光线追踪的渲染，在并行化加速选择上都保持了共性。下文将具体介绍两类不同场景下的GPU架构设计：

云端/桌面级GPU架构：Direct Rendering

在云GPU和桌面级GPU运行场景中，由于发展历史等原因，GPU大多以独立显卡的形式存在于整个系统，从而供电和散热能力可以得到比较好的保证。通常GPU独立芯片的功耗可以达到300W，并且内存可以采用带宽较高的GDDR。因此GPU的性能和对应可获得的内存带宽都可以支撑高分辨率（2K以上）的渲染可以按照以帧为基本单位的方式，完成基于光栅化的渲染过程，以及近一两代产品可以支持的基于光线追踪的渲染过程。而且这样的方式可以有效减少Host CPU和GPU之间的命令交互和数据搬运，有效提升整个计算系统的效率。

图10. Direct Rendering流水线

经典Direct rendering流水线如图10所示，通常将Tessellation、Rasterization和Pixel处理中的Texture Processing通过专用加速模块进行加速，其他步骤则用可编程shader的方式，通过并行计算单元进行加速（通常实现为SIMD硬件单元和SIMT编程模型）。

目前云端和桌面级GPU主要的厂商是Nvidia和AMD，代表的产品分别是GeForce RTX系列和Radeon RX系列，最新的架构演进路线分别是Turing -> Ampere -> Hopper和RDNA -> RDNA2 -> RDNA3。上述两个架构系列，除了在经典渲染管线上的持续演进，也都在兼顾GPGPU通用计算上持续发力，并引入并持续提升光线追踪的硬件加速能力。代表性的技术点如图11和图12所示：

图11. Nvidia Turing架构改进的渲染管线对比

图12. Nvidia Turing初代光线追踪模块架构（AMD RDNA2开始引入光线追踪模块）

移动端GPU架构：Tile Based Deferred Rendering

移动端场景中，受限于芯片面积和功耗裕量的限制，GPU通常作为计算单元的形式集成到系统SoC而非以独立显卡的形式存在。而且由于低功耗的要求，通常使用的内存为LPDDR，使得GPU的性能和可获得的带宽要远低于云端和桌面级场景，因而以帧为单位进行高分辨的渲染计算所需要的功耗和带宽往往难以满足。同时由于Host CPU和GPU集成到同一个SoC，二者之间的命令交互和数据搬运更为高效。所以在移动端场景，通常采用的GPU是基于Tile的延迟渲染（Tile Based Deferred Rendering，简称TBDR）来实现经典基于光栅化的渲染过程。而光线追踪渲染流程由于计算量巨大，当前主流产品仍未引入相关加速单元，仅有部分IP供应商宣称即将支持（如ARM Mali-G715）。

图13. TBDR渲染流程示例

典型的TBDR渲染流程如图13所示，主要的流程包含3个步骤：

Binning Pass：处理物体的几何关系，进行空间坐标变换，并按照视线可及的标准进行筛选，然后按照相同大小的tile/bin进行划分；

Rendering Pass：基本流程与经典基于光栅化的渲染管线相同，将Rasterization和Fragment Shading同时在这个步骤中完成；

Resolve Pass：根据tile/bin的数量进行遍历，最终获得完整的帧图像。

目前移动端GPU主要厂商都是以IP的形式呈现，包括Imagination的PowerVR系列、Qualcomm的Adreno系列和ARM的Mali系列。主要的架构特性包括大容量片上缓存、Tilling/Tessellation/Texture等专用硬件加速模块、专用带宽压缩解压缩模块等等。代表性的架构如图14所示。

图14. IMG PowerVR Series7XT架构示意图

智能座舱GPU的主要挑战和演进趋势

传统的汽车座舱中智能化水平相对较低，且供电散热系统所带来的芯片设计约束较大，因此GPU大多采用移动端架构设计思路进行设计。随着智能座舱的演进和电动汽车制造能力的升级换代，在对GPU提出更高要求的同时，也放宽了座舱芯片整体设计的约束，因此未来的智能座舱GPU将有机会进一步提升和发展。下文总结了当前可见的智能座舱中GPU面临的挑战和未来应用场景和架构演进的趋势。

主要挑战

高质量实时模拟能力：随着座舱的智能化演进，越来越多的屏幕和VR眼镜等外接设备被集成到座舱内部，对GPU的计算和吞吐能力要求越来越高。目前比较典型的配置中，高清仪表盘、高清中控屏、副驾驶/后座4K屏，以及4K分辨率VR眼镜等需要通过同一个GPU进行支持。在满足刷新率的同时需要保证足够的吞吐能力。同时对于高质量游戏渲染，基于光线追踪的渲染方式和基于物理引擎的碰撞模拟方式越来越多地被采用，能够较好的支持光线追踪和物理引擎也是对于GPU的一个重要挑战；

同时支持异构多操作系统和满足功能安全要求：由于座舱本身对于驾驶相关特性的安全等级有较高的要求，同时满足不同安全等级要求和高性能高能效的要求，当前的解决方案是同时启用不同安全等级操作系统和GPU的软件/硬件虚拟化，动态调整GPU资源分配，达到安全类应用获得高优先级、非安全类应用获得高利用率的效果。典型的虚拟化Top-Down示意图如图15所示。

gp车,gp车手是什么意思

本篇文章给大家谈谈gp车，以及gp车手是什么意思的知识点，文章可能有点长，但是希望大家可以阅读完，增长自己的知识，最重要的是希望对各位有所帮助，可以解决了您的问题，不要忘了收藏本站喔。

GP 是GRAND PRIX的缩写，即“格兰披治”。意思是“大奖赛”、“锦标赛”，在厂家出一款新车后，推出的相应的GP系列中，就是指该车是公路跑车版。一般的车型推出GP版，是指增强发动机性能或配置大功率发动机的高性能公路跑车版。

GP12是代表级别的意思。GP是与通用公司配套的汽车件生产厂商出厂前的最后一道检验程序，目的是供方站在顾客的角度对产品入库前进行最后一道工序的检查。

GP10、GP11、GP12并非是质量管理方法，而是通用汽车（GM）针对内部及供应商培训的一些质量管理流程的缩写。该程序适用于所有在启动或加速阶段需要PPAP的新的和更改的产品。该遏制计划被作为试生产控制计划，并按照AIAG APQP手册中列出的控制计划表式制订。

天下第一motogp公认是本田。从50CC的小车到1800CC的巨无霸都有涉足，踏板、跨骑、弯梁都不含糊，链传动、轴传动、皮带传动的车都有，没有比它更全面的了，长期占据世界销量第一的宝座。低端车和高端车都有。

不仅在民用车界本田是第一，赛车界也是，代表了赛车最高水平的MOTO GP（相当于汽车的F1），分站夺冠次数最多的也是本田。

杜卡迪、雅马哈、贝纳利、阿古斯塔、宝马之类的品牌也不错，不过终究不如本田全面。

这个通用型的火花塞！用的车型比较多。比如标致车，还有北京现代的很多车型都是可以，比如朗动 。还有长城的车。都可以。

ngk是一个日本品牌，同时也是一个世界知名的品牌，其生产的火花塞主要供给日系车使用。ngk火花塞的型号印在火花塞裙部陶瓷绝缘体上，由一系列字母和数字构成。

最普通的NGK火花塞型号开头第一个字母，是代表火花塞的螺丝直径，如B代表14MM的丝扣，如C代表10MM的丝扣,D代表12MM的丝扣等。详细举例说明:如BKR6E这款火花塞，BK代表是14MM的螺丝直径，ISO标准长度的火花塞，R代表内置电阻型，6代表热值，E代表是19MM的螺纹旋合长度。以下是部分车型的NGK火花塞型号对照表：

在选择火花塞时必须采用型号相符的火花塞。采用的火花塞型号或热值与发动机不相符，可能导致发动机转速不稳或行驶无力。发动机在高速运转中，单位时间内动力爆发产生的次数相对比中低速时要多得多。例如一台V6发动机，若将发动机的转速提升到5000RPM在一分钟之内产生的热量这样密集，相对的也就增加了热量，若采用热值不当的火花塞与本机配合后果就不堪设想了。

本文到此结束，希望对大家有所帮助。

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1、没有gr8，只有gl8，这是别克旗下的一款mpv车型；新款别克gl8全系搭载了2.0升涡轮增压发动机，这款发动机的最大功率为191kw，最大扭矩为350牛米，最大功率转速为5400转每分钟，最大扭矩转速为2000到5000转每分钟。

2、这款发动机搭载了缸内直喷技术，并且使用了铝合金缸盖缸体；与这款发动机匹配的是6速手自一体变速箱。

3、这款车的前悬架使用了麦弗逊式独立悬架，es版本车型的后悬架使用了多连杆独立悬架，普通版本车型后悬架使用了扭力梁悬架；其实大部分mpv的后悬架都会采用扭力梁悬架，但是工程师会将mpv的扭力梁悬架调校的特别舒适。

4、如果大家对别克gl8感兴趣，可以去当地的别克4s店看车试驾；别克gl8进入中国市场销售时间不短了，这款车的口碑和销量都是比较不错的。

5、gl8是mpv车型里面销量和保值率都比较高的；国内常见的mpv还有本田奥德赛，本田艾力绅，别克gl8，丰田塞纳，丰田埃尔法等。

6、mpv是很多二胎家庭的首选，这种车空间大，能够满足一家人共同出行的需求；mpv在长途乘坐时舒适性也是非常好的。

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1、Greenmaxhp是山东玲珑轮胎；山东玲珑轮胎有限公司是一家专业生产技术轮胎的大型民营企业。

2、1994年6月6日在山东省招远市成立；其轮胎品牌广泛应用于商用车、乘用车和工程机械。

3、经营范围包括:轮胎、橡胶制品、橡胶增强剂、钢丝的生产、销售及进出口业务，轮胎用化工原料及助剂的批发及进出口业务，轮胎生产的技术服务及推广；Greenmax是玲珑轮胎，山东玲珑轮胎有限公司是全球轮胎20强之一，中国第二大轮胎制造商。

4、玲珑集团的轮胎产品通过了CCC、DOT、ECE、GCC、INMETRO、LATU等认证，其质量管理体系通过了ISO9001和TS16949认证，同时通过了ISO14001环境管理体系认证和GB/T28001职业健康安全管理体系认证，从而建立了SA8000社会责任管理体系；玲珑轮胎的标志设计源于“中国黄金之都”招远市黄金储量最大的山脉——玲珑山的地理名称。

1、成立时间是1925年，，是一家上市公司，公司旗下具有三个汽车品牌，其中包括克莱斯勒，道奇，吉普。

2、总部位置是在美国密歇根州，品牌创始人是沃尔特P克莱斯勒，成立克莱斯勒之前是工作于通用汽车公司。

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1、应该是gl8，gl8别克旗下的一款mpv车型。

2、别克GL8作为顶级MPV的典范，以其豪华气派、动力强劲、宽敞舒适的优势实现批量出口，被东南亚媒体誉为“完美MPV”；更成为北京申奥、APEC会议等重大国际级外事活动的礼宾用车，比尔盖茨、马友友、帕瓦洛蒂都曾是其座上客。

3、别克gl8全系搭载了2.0的涡轮增压发动机，发动机的最大功率为191kw，最大扭矩为350牛米，最大功率转速为5400转每分钟，最大扭矩转速为2000到5000转每分钟。

4、这款发动机搭载了缸内直喷技术，并且使用了铝合金缸盖缸体。

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1、这是本田的哥瑞；哥瑞是本田旗下的一款紧凑型轿车，这款车的轴距为2600毫米，长宽高分别是4495毫米，1705毫米，1477毫米。

2、哥瑞全系都使用了一款1.5升自然吸气发动机；这是一款五座轿车。

3、哥瑞的1.5升自然吸气发动机拥有131马力和155牛米的最大扭矩，这款发动机的最大功率转速为6600转每分钟，最大扭矩转速为4600转每分钟；这款发动机搭载了缸内直喷技术，并且使用了铝合金缸盖缸体。

4、使用铝合金缸盖缸体可以降低发动机的重量，这样可以提高汽车发动机的操控性和燃油经济性；与这款发动机匹配的是5速手动变速箱或cvt变速箱。

5、cvt变速箱是一种结构比较简单的自动变速箱，这种变速箱的内部只有两个锥轮和一个钢片链条；cvt变速箱的钢片链条是可以在锥轮上移动的，这样变速箱就可以变速变扭了。

6、cvt变速箱的换挡平顺性是比较好的，并且可靠性耐用性也是比较好的；哥瑞的前悬架使用了麦弗逊独立悬架，后悬架使用了扭力梁非独立悬架。

7、后悬架使用扭力梁可以扩大后排的乘坐空间和后备箱空间；空间对于紧凑型轿车来说是很重要的。

1、车型车身尺寸数据长度5096毫米，车身尺寸数据宽度1997毫米，车身尺寸高度1752毫米，车身尺寸轴距3030毫米，车辆是五门七座的MPV车型，油箱容积为76升，车辆是由东南汽车生产，采用前置前驱的驱动方，前悬架类型为麦弗逊式独立悬架，后悬架类型为钢板弹簧结构。

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