車輛研究測試中心 研發處影像與電控專案電控工程專案 余泊鎧

隨著科技日新月異，越來越多的車載資訊與行車安全等系統被發展出來，在有限裝車空間的限制下，將多個系統整合實現於一個硬體架構，已成為未來產品發展之趨勢；然而各系統對於即時運算與週邊硬體I/O之需求有所差異，所以必須設計一個具備足夠硬體資源以及高運算效能的硬體平台，以供這些系統使用(請參考圖1)。

多核心平台架構上裝載多個系統，透過人機介面進行控制及資訊的反饋。

在硬體中，負責運算處理的單元是“核心(core)”，所以核心的運算效能即為硬體的運算效能。由於不同的核心種類，其適合處理的運算也有所差異，若是將所有的系統運算都交付給單一核心，則可能會導致整體效能的下降；因此，“多核心”的出現將規劃分配資源給不同的核心分工處理，讓所有的核心發揮所長，而達到高效能的需求。目前業界也致力於多核心的發展，核心數量的增加使整體性能提高，但也相對提高了產品設計的複雜度，未來在提高性能與成本的雙重考量下，多核心技術實為一個很具前景的發展方向。

目前車輛中心研發處正在開發的多核心平台，使用了三個“異質”核心，亦即三個不同種類的核心，分別為ARM、DSP以及FPGA。ARM具有比較強的事務管理功能，可以用來執行介面以及應用程式等，其優勢主要體現在控制方面，且內部硬體資源的性能較高，可以載入作業系統為其主要特點，並可針對多個車輛安全影像系統進行排程規劃、功能整合與實現。DSP數位信號處理器，具有特殊的乘加法運算單元，可用來處理較為繁複且龐大的演算法。FPGA透過硬體描述語言實現，靈活性強，更可以達成並行運算之功能，但對於複雜的運算較難實現，因此適合用在較為簡易且重複性高的演算法實現，請參閱下表的整理：

在核心的任務分配方面，車輛中心研發人員將作業系統、使用者圖形介面(GUI)以及影像資訊的輸出等任務交付給ARM核心處理，而影像資訊擷取、影像資訊處理以及系統演算法則由DSP與FPGA完成。車輛中心的多核心平台於2011年開始投入人力進行規劃研發，預計2012年完成部份安全影像系統的測試驗證，未來將會繼續進行All-in-One系統整合與應用。