自动驾驶系统功耗分析与优化

📚 30章 · 完整目录 v1.0
01 功耗分析基础
  • 自动驾驶系统功耗来源
  • 功耗分析的重要性
  • 功耗与性能的权衡
02硬件功耗模型
  • SoC功耗模型
  • GPU/NPU功耗特性
  • 传感器(激光雷达/摄像头)功耗建模
03软件功耗测量
  • 功耗测量工具 (PowerMon、JouleScope)
  • 软件功耗剖析方法
  • perf与功耗关联分析
04操作系统功耗管理
  • Linux cpuidle框架
  • DVFS(动态电压频率调整)
  • CPU调频策略 (ondemand/performance/schedutil)
05任务调度与功耗
  • 调度器对功耗的影响
  • EAS(能耗感知调度)
  • 大小核架构 (big.LITTLE) 的功耗优化
06内存子系统功耗
  • DDR带宽与功耗关系
  • 内存自刷新模式
  • NUMA架构下的功耗优化
07GPU/NPU功耗优化
  • GPU工作负载分析
  • NPU推理功耗模型
  • 算子融合与量化对功耗的影响
08传感器功耗管理
  • 激光雷达旋转机构功耗
  • 摄像头ISP功耗
  • 传感器休眠与唤醒策略
09通信模块功耗
  • CAN总线功耗
  • 以太网AVB/TSN功耗
  • 无线通信(5G/V2X)功耗模型
10感知算法功耗
  • 目标检测网络功耗分析
  • BEV感知模型功耗
  • 多传感器融合功耗
11规划控制算法功耗
  • 路径规划算法功耗
  • 控制指令计算功耗
  • 决策树与状态机功耗
12数据流与功耗
  • 端到端数据流水线功耗
  • 数据拷贝与零拷贝技术
  • 共享内存的功耗收益
13功耗仿真与建模
  • SystemC/TLM功耗建模
  • 功耗仿真工具 (Gem5+McPAT)
  • RTL级功耗估计
14热管理基础
  • 芯片热阻模型
  • 结温与功耗关系
  • 热管理策略(被动/主动散热)
15动态热管理
  • DVFS与热节流
  • 任务迁移与热均衡
  • 温度感知调度算法
16功耗测试方法论
  • 标准功耗测试场景 (NEDC/CLTC)
  • HIL台架功耗测试
  • 实车路采功耗分析
17功耗优化案例1
  • 感知管线功耗优化 — 从YOLOv5到YOLOv8的功耗对比
18功耗优化案例2
  • 规划模块功耗优化 — A*算法与Hybrid A*的功耗差异
19功耗优化案例3
  • 传感器降频策略 — 不同场景下激光雷达与摄像头的自适应帧率
20功耗优化案例4
  • 休眠唤醒机制 — 系统级低功耗状态设计与状态切换延迟
21功耗优化案例5
  • 编译器优化 — -O2与-O3对功耗的影响、循环展开与向量化
22功耗优化案例6
  • 内存优化 — 内存池、对象池与零拷贝在自动驾驶中的应用
23功耗优化案例7
  • GPU/NPU协同 — 异构计算中的功耗分配与负载均衡
24功耗优化案例8
  • 通信优化 — DDS与SOME/IP协议功耗对比、零拷贝通信
25功耗优化案例9
  • 操作系统裁剪 — 实时内核与通用内核的功耗差异
26功耗优化案例10
  • 电源管理IC (PMIC) 配置 — PMIC调压策略与功耗优化
27功耗与功能安全
  • ISO 26262对功耗管理的要求
  • 故障注入与功耗异常检测
28功耗与可靠性
  • 电迁移 (EM) 与功耗关系
  • 热循环对芯片寿命的影响
29未来趋势
  • Chiplet架构的功耗优势
  • 存算一体技术
  • 光子计算与低功耗AI
30综合项目实战
  • 设计一个完整的自动驾驶系统功耗优化方案,从测量、分析到优化落地