CN113302599A - 可升级的交通工具计算方法和设备 - Google Patents

Abstract

本文公开了与计算机辅助或自主驾驶(CA/AD)相关联的设备、存储介质和方法。在一些实施例中，一种设备包括互连，该互连用于将可插拔计算模块与被设置在交通工具中的车载计算中枢接配以形成用于交通工具的可升级的交通工具计算系统，该互连具有固定部分和可配置部分。固定部分包括动态功率递送接口、以及管理通道。可配置部分包括多个可配置的输入/输出(I/O)接口。还描述并要求保护其他实施例。

Description

可升级的交通工具计算方法和设备

相关申请

本申请要求于2019年1月29日提交的题为“可升级的交通工具计算方法和设备(UPGRADABLE VEHICULAR COMPUTING METHODS AND APPARATUSES)”的美国申请16/261,209的优先权。

技术领域

本公开涉及计算机辅助驾驶或自主驾驶(CA/AD)领域。更具体地，本公开涉及可升级的交通工具计算系统(UVCS)。

背景技术

迄今为止，汽车计算系统(例如用于信息娱乐和软件定义的驾驶舱的计算系统)被专门构建并固定到为之开发的交通工具上。这就导致这样的问题，即一旦购买，给定交通工具上的可用的计算系统在其生命周期内就会保持不变。虽然这在过去是可以接受的，其中这些系统的创新周期相当长，并且要求更新硬件的新功能需要一段时间才能与汽车市场相关，但这种情况已经开始改变。客户期望针对功能更新和安全修复的软件更新，就像他们使用他们的智能手机一样。此外，汽车制造商开始理解，最新的计算可以成为租赁合同返还的二手车的相关销售优势，这些二手车的车龄通常只有一到两年。不仅如此，虽然固定的计算系统在一定时间间隔内(例如1-2年)给出了一定的软件可升级性，但在某些时候，为了允许最新的操作系统和软件运行，新的计算硬件是必须的。

在汽车行业内，已经有人示出为车载系统提供可升级性。例如，哈曼/戴姆勒“Becker Map Pilot”似乎曾经为奔驰汽车提供过无外设导航系统。该想法是客户可以通过添加小模块来扩展一些具有导航功能和地图显示的基线音频系统。当前奔驰车型似乎已经停止提供该产品。VW Up！/斯柯达CitiGo：“地图+更多”系统似乎允许Navigon品牌的GPS系统或普通智能手机固定到仪表板上，并作为伴随模块连接到汽车内已经存在的音频系统。智能手机的整合似乎依赖于苹果CarPlay和Android Auto。

对于先前汽车领域以外的解决方案，至少有若干个缺点。迄今为止，现有技术往往使用专有的、固定的接口分配，这些接口是因系统而异的。通常，这些接口是针对给定的用例进行优化的，并试图最大化对所使用的芯片所提供的所有可用的接口信号的使用，或者它们是经过大量成本优化的。根本没有预见到可升级性或者由于上述原因，在经济上不可行。进一步地，可配置性通常不是设计的一部分。对于的主板/载板必须针对已完成的特殊模块进行开发。新一代的模块通常需要新的载板设计。

因此，现有技术的努力都不能满足今天和未来对UVCS的需求。

附图说明

通过下列具体实施方式并结合所附附图，可容易地理解实施例。为了便于该描述，类似的附图标记指示类似的结构元件。在所附附图的图中，以示例方式而不以限制方式图示出实施例。

图1图示了根据各个实施例的用于结合和使用本公开的UVCS技术的环境的概览。

图2图示出根据各个实施例的本公开的UVCS接口。

图3图示出根据各个实施例的使用本公开的UVCS接口形成的示例UVCS。

图4图示出根据各个实施例的使用本公开的UVCS接口时的示例功率布置。

图5图示出根据各个实施例的使用本公开的UVCS接口时的示例管理通道布置。

图6图示出根据各个实施例的UVCS的示例可配置的输入/输出(I/O)布置。

图7图示出根据各个实施例的UVCS的另一个示例可配置的输入/输出(I/O)布置。

图8图示出根据各个实施例的可升级的交通工具计算方法。

图9图示出根据各个实施例的适于由UVCS使用的示例神经网络。

图10图示出根据各实施例的利用UVCS形成的示例车载系统的软件组件视图。

图11图示出根据各实施例的由UVCS提供的示例计算平台的硬件组件视图。

图12图示出根据各实施例的具有用于实施参考图1-8所述的方法的各方面的指令的存储介质。

具体实施方式

为了解决背景技术部分中讨论的挑战，本文公开了UVCS，特别包括UVCS接口。从下面的描述中将领会，所公开的接口解决方案固有的是与管理通道和动态功率递送相结合的一组经过仔细选择的、可配置的高速接口。在结合中，这三个支柱为在汽车环境中操作计算模块提供了一种灵活的、可配置的和可升级的手段。该接口解决方案支持交通工具边界载板的模块未知的实现方式，特别是为未来多代计算硅和串行接口标准创造了真正的可升级性和模块多样化。

本文所公开的方法和设备的各个方面共同构成了“UVCS接口”，这是一种允许UVCS在汽车环境中未来可升级性和可配置的方式。实际上可以通过可升级的计算模块形成UVCS的新的增强的实例的方式，来允许传统的用于信息娱乐的静态汽车的计算系统被升级，从而创造新的用户体验和市场模式。将专门设计和构建的UVCS中枢与商品化的UVCS模块选择相结合，可能会重新成形汽车信息娱乐和软件定义的驾驶舱市场，提供可与智能手机相当的用户体验。本文所描述的“UVCS接口”的实现方式允许轻松地将UVCS模块集成到各种UVCS中枢中，因为中枢不需要对使用中的UVCS模块的任何具体细节有任何了解，它只是一种汽车即插即用的体验。

在些列详细描述中，将进一步描述UVCS技术的这些和其他方面。参考形成本文一部分的附图，其中贯穿各附图相同的标记指示相同的部分，并且其中通过图示的方式示出了可实施的实施例。应理解，可利用其他实施例，并且可作出结构或逻辑的改变而不背离本公开的范围。因此，以下详细描述不应以限制的意义来理解，并且实施例的范围由所附权利要求及其等效方案来限定。

所附说明书中公开了本公开的多个方面。可以构想本公开的替代实施例及其等效方案而不背离本公开的精神或范围。应当注意，下文所公开的相同的要素由附图中相同的附图标记指示。

可以按在理解要求保护的主题时最有帮助的方式将各操作描述为依次的多个分立动作或操作。然而，不应当将描述的次序解释为暗示这些操作必然依赖于次序。具体而言，可以不按照呈现的次序执行这些操作。能以不同于所描述的实施例的次序执行所描述的操作。在附加的实施例中，可以执行各种附加操作和/或可以省略所描述的操作。

出于本公开的目的，短语“A和/或B”意指(A)、(B)或(A和B)。出于本公开的目的，短语“A、B和/或C”意指(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或(A、B和C)。

说明书可使用短语“在实施例中”或“在一些实施例中”，其可各自指代相同或不同实施例中的一个或多个实施例。此外，如相对于本公开的实施例所使用的术语“包含”、“包括”、“具有”等是同义的。

如本文中所使用，术语“模块”或“引擎”可指执行提供所描述功能的一个或多个软件或固件程序、组合逻辑电路和/或其他合适的组件的专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享的、专用的或成组的)和/或存储器(共享的、专用的或成组的)，或者可以是上述各项的部分，或者可包括上述各项。

在详细介绍UVCS和UVCS接口之前，我们先简单地重新讨论一下当前最先进的汽车计算系统(ACS)是如何开发的以及汽车和硅计算组件的寿命和开发周期是如何背离的，从而导致了必须解决的若干问题。传统的乘用车的寿命大约为15年，在这期间，预期并且要求在严格的质量控制下，汽车的所有主要组件都必须在这一寿命期间中执行良好而不需要更换。特别是对于电子控制单元(ECU)和信息娱乐系统而言，与传统的消费类电子设备相比，这一要求产生了很多开销：除了对寿命的期望外，冲击、振动、湿度和温度等环境因素也要求采用特别合格的组件和集成技术。当然，这对开发时间、集成/验证工作和成本都有影响。

传统的、产品成本优化的汽车计算系统(ACS)会将所有必要的组件，包括片上系统(SoC)(集成中央处理单元(CPU)和图形处理单元(GPU))、主存储器和其他一切都集成在单个主板上。这就是所谓的“硅向下(silicon down)”方法。然而，初始的非重复性工程(NRE)成本相当高，因为重用是有限的，而且高速组件(SoC和存储器)的集成通常是很大的工作量。

为了降低NRE成本和开发周期，对ACS进行分区的直接方法是将高工作量和最通用/可重用的组件分区在模块上，该模块可以在若干个项目中被重用，或者甚至可以从外部供应商处购买。该方法是汽车工业的最新发展。由于该行业通常是低利润、成本驱动的行业，模块的设计决策通常集中在为集成提供最大价值上。这是通过将SoC功能的所有或大部分暴露在主板上，从而导致接口具有非常高的引脚数。

两个实际的示例是英特尔Crestview Hills模块(用于接口的230针连接器和附加的专用功率连接器)和英特尔Gordon Ridge BGA模块封装(BMP，2048球，包括接口和功率递送)。两种模块都在被积极的大规模生产并且在汽车中交付以用于信息娱乐和软件定义的驾驶舱应用。

虽然“模块降级”的方法解决了与集成当前高速SoC和存储器的复杂性有关的某些问题，但这些模块对特定的SoC封装、类型或代具有高度的特定性。对于给定的模块/SoC组合，这需要专用的主板实现。对于另一种类型的SoC或新一代SoC或存储器的重用是有限的。新一代的模块可以被内置为相当于前一代模块的“形式匹配功能”。然而，这已经被证明是非常具有挑战性的，而且据发明者所知，它从未被生产出来。例如，如果新一代SoC的引脚功能的一个细节改变，那么该模块就需要模拟传统的行为。这是不可能的，因为模块开发者不可能知道所有可能的客户主板实现方式的所有依赖关系和用例。

除了信令和通信接口外，功率递送也是一个非常重要的课题。为了降低成本并符合所有汽车要求，功率递送通常是高度专业化的，例如为每个SoC和存储器解决方案提供专门开发的功率管理解决方案。这将导致特定的输入电压、控制信号以及主板还必须提供的电流需求。因此，即使最初遵循模块降级方法，功率递送也将阻碍较新一代SoC轻松集成到现有设计中。

另一个与ACS相关的设计约束是交通工具功率递送网络特性。虽然乘用车功率递送的标称电压是12V，但连接到该电源的系统必须承受某些标准化的事件而不被损坏，并且在大多数情况下，继续不间断地操作。这三个主要条件是：

(a)所谓的“冷曲轴(cold crank)”情况：在该情况中，引擎在很低的温度下启动，并且由于内部摩擦，启动器需要显著地更多的能量。这将导致功率递送网络电压显著地下降。期望的是信息娱乐并且特别是软件定义的驾驶舱应用不会受到该事件的不利影响，在启动/停止状况的情况下，完全不允许有任何功能影响。不同的汽车制造商对这种情况的要求各不相同，但通常规定4.5V的下限就足够了(还参见ISO 16750-2，表3，第II级别)。

(b)第二种情况是当电池在被交通工具交流发电机加载时突然断开连接。在12V交通工具系统上会发生高达87V的电压尖峰(参考ISO 7637)。不允许发生损坏。

(c)在第三种情况下，电池以错误的方式连接，或在发动或维护期间发生布线/连接错误。所连接的系统必须被保护并且不允许发生短路。

现在参考图1，其中图示出根据各实施例的用于结合和使用本公开的UVCS技术的环境的概览。如所示，对于图示出的实施例而言，示例环境50包括交通工具52。交通工具52包括引擎、变速器、车轴、车轮等等(未示出)。进一步地，交通工具52包括车载系统100、传感器110、以及驾驶控制单元(DCU)120。车载系统100包括与本公开的可升级的交通工具计算技术结合的一个或多个可升级的交通工具计算系统(UVCS)，下文将更充分地描述。

在各实施例中，车载系统100可包括导航子系统130。导航子系统130可以被被配置成用于取决于CA/AD交通工具52是计算机辅助交通工具、部分自主驾驶交通工具还是完全自主驾驶交通工具来提供导航引导或控制。导航子系统130被配置有计算机视觉,该计算机视觉用于在CA/AD交通工具52行进到其目的地的途中时，识别CA/AD交通工具52周围的区域中的静止或移动对象(诸如旅行者或移动对象)。在各个实施例中，导航子系统130被配置成识别CA/AD交通工具52周围区域中的静止或移动对象，并且作为响应，至少部分地基于由传感器110收集的传感器数据，在引导或控制CA/AD交通工具52的DCU时做出其决策。

传感器110可以包括用于捕获CA/AD交通工具52的周围区域的图像的一个或多个相机(未示出)。在各个实施例中，传感器110还可包括光检测和测距(LiDAR)传感器、加速度计、陀螺仪、全球定位系统(GPS)电路等等。驾驶控制单元(DCU)的示例可包括用于控制CA/AD交通工具52的引擎、变速器、制动的控制单元。在各个实施例中，除了导航子系统130之外，车载系统100可进一步包括多个信息娱乐子系统/应用，例如，仪表盘子系统/应用、前排座位信息娱乐子系统/应用(诸如，导航子系统/应用、媒体子系统/应用、交通工具状态子系统/应用等等)、以及多个后排座位娱乐子系统/应用(未示出)。

在各个实施例中，车载系统100本身与一个或多个远程/云服务器60通信或交互54、或响应于用户交互而与一个或多个远程/云服务器60通信或交互。具体而言，在各个实施例中，远程/云服务器60可以包括本领域已知的多个驾驶辅助(诸如地图)或内容提供(诸如多媒体信息娱乐)服务80中的任一者。

在各个实施例中，车载系统100经由蜂窝通信54(例如，经由交通工具52附近的传输塔56上的无线信号中继器或基站)与服务器60通信。私有和/或公共的有线和/或无线网络58的示例可包括互联网、蜂窝服务提供商的网络等等。应当理解，当交通工具52在行进至其目的地的途中或个人系统150在周围移动时，传输塔56可以是在不同的时间/位置处的不同的塔。此外，应注意，虽然汽车被示为交通工具52，但在其他实施例中，交通工具52可以是卡车、公共汽车、船、飞机、或无人驾驶飞行器。

除了本公开所提供的UVCS技术之外，车载系统100和CA/AD交通工具52在其他方面可以是本领域中已知的多个车载系统和CA/AD交通工具中的任一者，从计算机辅助交通工具到部分自主交通工具或完全自主交通工具。将参考其余附图进一步描述用于实现车载系统100的底层UVCS技术的这些和其他方面。

现在参考图2，其中图示出了根据各个实施例的本公开的UVCS接口。UVCS接口200是被设计成用于将可插拔计算模块(具有计算元件，诸如CPU、存储器、存储、无线电等)耦合至预先设置在交通工具中的车载计算中枢或子系统(具有外围组件，诸如功率供给、管理、I/O设备、汽车接口、热解决方案等)以形成交通工具的UVCS的实例的模块化的系统接口。可以采用具有不同计算元件或不同功能或能力的计算元件的不同可插拔计算模块与预先设置在交通工具中的车载计算中枢/子系统接配，从而形成不同的UVCS实例。因此，具有预先设置的车载计算中枢/子系统的交通工具的计算能力可以通过使更新的、更多功能的或更有能力的可插拔计算模块替代先前老的、较少功能的或不太有能力的可插拔计算模块与预先设置的车载计算中枢/子系统进行接配来升级。

如所示，对于图示出的实施例而言，UVCS 200包括固定部分202和可配置部分204。固定部分202包括动态功率输入接口212(也被称为动态功率递送接口)，以及管理通道接口214。可配置部分204包括多个可配置的I/O(CIO)块216a-216n。

动态功率输入接口212被布置成将来自车载计算中枢/子系统的功率递送到插入UVCS接口200的可插拔计算模块的计算元件，以与车载计算中枢接配从而形成UVCS的实例。管理通道接口214被布置成促进车载计算中枢管理/协调自身和插入UVCS接口200的可插拔计算模块的操作，以形成UVCS的实例。CIO块216a-216n被布置成促进可插拔计算模块的各种计算元件与通过UVCS接口200彼此接配的车载计算中枢/子系统的外围组件之间的各种I/O，以形成UVCS的实例。取决于用于与车载计算中枢接配以形成UVCS的特定实例的可插拔计算模块的计算元件，可插拔计算模块的计算元件与接配的车载计算中枢/子系统的外围组件之间的I/O在各实例之间有所不同。在各个实施例中，CIO块216a-216a中的至少一些CIO块被布置为促进高速接口。

在各个实施例中，CIO块216a-216n表示一组电气上类似的高速、差分串行接口，允许视情况而定配置实际使用的接口类型和标准。以此种方式，不同的UVCS计算中枢可以将不同的外围设备连接至同一个UVCS接口200，并允许不同的外围设备以不同的I/O协议与UVCS模块的计算元件进行I/O操作。

CIO块216a-216n的数量可能在各实施例之间有所不同，以用于不同的市场细分。例如，对于针对较低端市场而设计的实施例而言，可能存在很少(如2至4个)的CIO块216a-216n。另一方面，在另一个示例中，对于针对较高端市场而设计的实施例而言，可能存在更多(如8至16个)的CIO块216-216n。然而，为了实现最高可能的互操作性和可升级性，对于给定的UVCS代而言，CIO块的数量和功能/可配置性可以保持不变。

现在参考图3，其中图示出根据各个实施例的使用本公开的UVCS接口行程的示例UVCS。如所示，UVCS接口304(其可以是UVCS接口200)用于促进可插拔的UVCS模块306与预先设置在交通工具中的UVCS中枢302的接配，以形成用于交通工具的UVCS 300，该UVCS 300可以是图1的车载系统100的一个或多个UVCS中的一个UVCS。UVCS接口304如同UVCS接口200那样包括固定部分和可配置部分。固定部分包括动态功率递送接口(DynPD)332和管理通道(MGMT)接口334。可配置部分包括多个可配置的I/O接口336、PCIe1..x、CIO1..x、CIOy..z、CIOa..b、CIOc..d。

预先设置的UVCS中枢302包括电源342和系统管理控制器346。进一步地，对于所图示出的实施例而言，UVCS中枢302包括如所示的调试接口344、接口设备348、电平移位器350以及耦合至电源342、系统管理控制器346以及彼此耦合的多个外围组件352-364，诸如音频和放大器352、相机接口354、车网络接口356、其他接口358、显示接口360、面向客户接口(例如，通用串行总线(USB)接口)362、和通信接口364(例如，

(BT)、WiFi、其他移动接口、调谐器、软件定义无线电(SDR))。在其他实施例中，UVCS中枢302可以包括更多或更少，或不同的外围元件。

可插拔的UVCS模块306包括(例如，SoC中的)CPU/GPU312、存储器314、功率输入+供给电路322、内务处理控制器324和CIO多路复用器(Mux)326。进一步地，对于图示出的实施例而言，UVCS模块306包括硬件加速器316、持久大容量存储316和耦合至前面列举的元件以及如所示彼此耦合的通信模块(例如，BT、WiFi)。在其他实施例中，UVCS模块306可以包括更多或更少，或不同的计算元件。

UVCS中枢302的电源342经由UVCS接口302的DynPD 332和UVCS模块306的功率输入+供给电路322向UVCS模块306的计算元件递送功率。UVCS中枢302的系统管理控制器346经由UVCS接口302的管理通道334和UVCS模块306的内务处理控制器324管理和协调其操作和UVCS模块306的计算元件的操作。CIO多路复用器326被配置成经由UVCS接口304的可配置的I/O块336、接口设备348和UVCS中枢302的电平移位器350在UVCS模块306的计算元件与UVCS中枢302的外围组件之间提供多个不同I/O协议的I/O通道。例如，I/O通道中的一个I/O通道可以根据PCIe I/O协议在UVCS模块306的计算元件与UVCS中枢302的外围组件之间提供I/O。另一个I/O通道可以根据USB I/O协议在UVCS模块306的计算元件与UVCS中枢302的外围组件之间提供I/O。另一些I/O通道根据其他高速串行或并行I/O协议在UVCS模块306的计算元件和UVCS中枢302的外围组件之间提供I/O。

UVCS接口304的DynPD 332、管理通道334、和CIO I/O块336，UVCS中枢302的电源342和系统管理控制器346，以及UVCS 306的功率输入+供给电路322、内务处理控制器324和CIO多路复用器326将在下文中参考图4-图7进一步描述。

现在参考图4，其中图示出根据各个实施例的使用本公开的UVCS接口时的示例功率布置。如所示，UVCS 400(其可以是图1的车载系统100或图3的UVCS 300中的一个或多个UVCS中的一个UVCS)经由UVCS接口404将UVCS模块406与预先设置的UVCS中枢402进行接配来形成。与UVCS接口200或304类似的UVCS接口404包括具有动态功率递送接口(DynPD)432和管理通道434的固定部分。如所示，UVCS中枢402包括系统管理控制器446，以及功率供给电路472，该功率供给电路472具体地包括与UVCS接口404和交通工具的功率分配网络408耦合的反极性保护和尖峰抑制电路。如所示，UVCS模块406包括具有功率监测部分442和功率供给部分444的功率输入+供给电路、内务处理控制器424、以及彼此耦合的各种动态负载448和静态负载446和UVCS接口404。动态负载的示例可以包括SoC、存储器、硬件加速器等。

UVCS中枢402的系统管理控制器446和UVCS模块406的内务处理控制器424被配置成在UVCS中枢402和UVCS模块406的初始配对期间协商功率预算或合同。在各个实施例中，功率预算/合同可以提供UVCS模块406的最小和最大电压、电流/功率需求以及UVCS接口404的电流功率递送限制(如果有的话)。这允许评估给定的一对UCS中枢和模块402和406的兼容性，以及操作益处。例如，可以定义/协商UVCS模块输入电压范围为4.5-18V，其中UVCS接口的最大电流限制为10A，并且UVCS模块功率需求为70W峰值。在此，如果输入电压下降至7V以下，则不能提供UVCS模块功率，在这种情况下，电流将超过连接器的限制(10A)。此外，UVCS中枢402可以对UVCS模块406施加最大功率或电流限制，以动态地或静态地管理其自身的功耗。

继续参考图4，此后，UVCS中枢402的功率电路472经由DynPD 432如协商的那样向UVCS模块406供应功率。UVCS模块406的功率监测器442对从UVCS中枢402接收到的功率进行监测，并将监测的结果(诸如接收到功率的电压、电流和其他属性)报告给内务处理控制器424。内务处理控制器424进而至少部分基于初始配对期间所协商的功率预算/合同以及来自功率监测器442的功率监测的结果的动态报告来控制功率供给电路444向静态负载446和动态负载448递送功率，以及静态负载446和动态负载448的功耗。

在各个实施例中，内务处理控制器424进一步被配置成基于交通工具的操作上下文(例如，交通工具是否处于“冷曲轴”或“冷启动”场景)来在功率供给电路444向静态负载446和动态负载448递送功率中对功率供给电路444进行控制，并且控制静态负载446和动态负载448的功耗。在各个实施例中，内务处理控制器424被配置成通过选择性地发起睡眠状态、降低时钟频率、或对静态负载446和动态负载448断电来控制静态负载446和动态负载448的功耗。

因此，可以通过在UVCS中枢402上定位昂贵且大的保护组件(反极性保护、尖峰抑制等)，同时潜在地避免在UVCS中枢402上设置升压转换器、协商功率和电压需求和限制(在UCS模块和中枢402和406之间的初始配对阶段)、监测到UVCS模块406的输入电压和电流，并在特殊事件(如冷启动的情况)中动态地限制UVCS模块406的功耗，以较低成本的方式向UVCS 400提供功率，同时将UVCS 400的可用性保持在相同水平。

现在参考图5，其中图示出根据各个实施例的使用本公开的UVCS接口时的示例管理通道布置。如所示，UVCS 500(其可以是图1的车载系统100、图3的UVCS 300、或图4的UVCS400中的一个或多个UVCS中的一个UVCS)经由UVCS接口504将UVCS模块506与预先设置的UVCS中枢502进行接配来形成。与UVCS接口200、304或404类似的UVCS接口504包括具有动态功率递送接口(DynPD)532、管理通道534的固定部分，以及具有一个或多个可配置I/O块536的可配置部分。如所示，UVCS中枢502包括系统管理控制器546、功率供给电路574和彼此耦合的一个或多个外围组件576以及UVCS接口503。UVCS模块506包括具有功率监测部分542和功率供给部分544的功率输入+供给电路、内务处理控制器524、以及彼此耦合的各种动态和静态负载(诸如SoC 512)和UVCS接口504。

在各个实施例中，管理通道534是小型低引脚数串行接口。在一些实施例中，管理通道534是通用异步接收器/发送器(UART)接口或USB接口。在替代实施例中，管理通道534可以是并行接口。

在各个实施例中，内务处理控制器524和系统管理控制器546分别地被配置成通过管理通道534彼此进行认证。认证可以根据本领域已知的多种认证协议中的任何一种进行。进一步地，在各个实施例中，内务处理控制器524和系统管理控制器546分别被配置用于内务处理控制器524通过管理通道534将I/O配置信息提供给系统管理控制器546，以允许系统管理控制器546按照UVCS模块506和/或UVCS中枢502的需求配置I/O块以将适当的I/O协议提供给I/O通道。又进一步地，在各个实施例中，内务处理控制器524和系统管理控制器546分别被配置成允许通过管理通道534对UVCS中枢和模块502和506进行编程和调试，以及实现一个或多个交通工具的功能安全性协议。

在各个实施例中，内务处理控制器524被配置成抽象SoC 512和其他计算元件的功率和睡眠管理相关的信号，并通过管理通道534将SoC 512和其他计算元件的功率和睡眠管理相关的信息以独立于UVCS模块506所包括的特定SoC 512和其他计算元件的形式传递给UVCS模块506。进一步地，在各个实施例中，内务处理控制器524被配置成通过管理通道534将通道边带信号从SoC512或其他计算元件传递到UVCS中枢502的外围设备576。又进一步地，在各个实施例中，内务处理控制器524被配置成传输UVCS模块506的操作/环境数据(诸如温度、风扇速度、当前功耗等)，以用于控制UVCS中枢502的热解决方案/冷却系统(未示出)。

在各个实施例中，系统管理控制器546被配置成将UVCS中枢对交通工具的功率分配的监测传递给内务处理控制器524，允许内务处理控制器524响应于某些汽车特定场景(诸如突然功率损耗)来管理UCVS模块506。

现在参考图6，其中图示出根据各个实施例的UVCS的示例可配置输入/输出(I/O)布置。如所示，UVCS 600(其可以是图1的车载系统100、图3的UVCS 300、图4的UVCS 400或图5的UVCS 500中的一个或多个UVCS中的一个UVCS)经由UVCS接口604将UVCS模块606与预先设置的UVCS中枢(未示出)进行接配来形成。如前所述，与UVCS接口200、304、404或504类似的UVCS接口604包括具有动态功率递送接口(DynPD)(未示出)、管理通道634的固定部分，以及具有一个或多个可配置I/O块636的可配置部分。如所示，UVCS模块606包括内务处理控制器624、CIO多路复用器626、SoC 612和彼此耦合的其他计算元件(未示出)和UVCS接口604。

如前所述，可配置的I/O(CIO)块636表示一组电气上类似的高速接口(例如，差分串行接口)，从而允许视情况而定地配置实际使用的接口类型和标准。具体而言，对于图示出的实施例而言，内务处理控制器624被布置成配置CIO多路复用器626以通过各个CIO块636提供多个I/O通道，以促进以不同I/O协议的I/O操作。对于所图示出的实施例，多个I/O通道包括USB I/O通道、PCIe I/O通道、HDMI和DP(DDI)I/O通道以及Thunderbolt(TBT)I/O通道。多个I/O通道还可以包括在所列举的I/O通道类型之外的其他I/O通道类型(xyz[1...r])。

在各个实施例中，CIO多路复用器626包括可配置成将由SoC 612暴露的任何给定的I/O接口组合复用到所连接的CIO块636中的任一个CIO块的足够的电路路径。在替代的实施例中，CIO多路复用器626可以仅仅支持有限的多路复用方案。具体而言，如果CIO块636支持有限数量的I/O协议(例如，支持显示接口和Thunderbolt，而不提供PCIe支持)，则CIO多路复用器626可以提供有限的复用方案。在各个实施例中，CIO多路复用器626可以被集成为SoC 612的一部分。

图7图示出根据各个实施例的UVCS的另一个示例可配置的输入/输出(I/O)布置。如所示，UVCS 700(其可以是图1的车载系统100、图3的UVCS 300、图4的UVCS 400、图5的UVCS 500或图6的UVCS 600中的一个或多个UVCS中的一个UVCS)经由UVCS接口704将UVCS模块706与预先设置的UVCS中枢702a或702b进行接配来形成。与UVCS接口200、304、404、504或604类似的UVCS接口704包括具有动态功率递送接口(DynPD)(未示出)、管理通道的固定部分，以及具有一个或多个可配置I/O块的可配置部分。如所示，UVCS模块706包括内务处理控制器724、CIO多路复用器726、SoC 712和彼此耦合的其他计算元件(未示出)和UVCS接口704。UVCS中枢702a或702b包括系统管理控制器746a或746b。对于UVCS中枢702a而言，它进一步包括显示接口760a和其他外围设备75xa，而对于UVCS 702b而言，它进一步包括至少两个显示接口760b1和760b2。

因此，利用UVCS接口704的新颖布置，内务处理控制器724在UVCS中枢702a与UVCS接口704接配以与UVCS中枢702a形成UVCS 700时，配置CIO多路复用器726以通过UVCS接口704的CIO块CIO[1]和CIO[2]为与外围设备75xa和显示接口760a进行I/O操作的两个I/O协议提供至少两个I/O通道。然而，内务处理控制器724在UVCS中枢702a与UVCS接口704接配以与UVCS中枢702a形成UVCS 700时，配置CIO多路复用器726以通过UVCS接口704的相同CIO块CIO[1]和CIO[2]为与显示接口760a和760b进行I/O操作的两个I/O协议提供至少两个I/O通道。

因此，通过选择具有被证明了的前向和后向兼容性的接口标准(如已经提到的USB、PCIe和显示端口(DP))有利地实现了交通工具计算的可升级性。而且，电气接口的定义可以限于指定每个CIO块的差分接收和发射对的数量以及灵活的边带信号的数量。若干类别或类型的CIO块也是可行的，但它们的数量可以保持较低以免产生不必要的引脚分配和升级问题。CIO块与通过管理通道的隧穿边带信号(如前所述)一起提供了对非常广泛的自定义和定制UVC中枢使用一个接口设计和有限数量的UVC模块变体的手段。

现在参考图8，其中图示出根据各个实施例的可更新的交通工具计算方法。如所示，方法800包括在框802-808处执行的操作。在替代实施例中，方法800可包括更多或更少的操作，或者使操作以不同的顺序被执行。

方法800开始于框802。在框802处，将车载计算中枢(诸如，UVCS中枢302、402、502或702)提供给交通工具或设置在交通工具中。接下来在框804处，提供具有如前面所述的固定部分和可配置部分的互连(诸如UVCS接口200、304、404、504、604或704)或将其与预先设置的车载计算中枢(UVCS中枢)进行接配。

在框806处，提供可插拔计算模块(诸如UVCS模块306、406、506、606或706)经由互连(UVCS接口)或将其与车载计算中枢(UVCS中枢)进行接配，从而形成UVCS的实例。在框808处，在对兼容性进行认证和/或确认时，UVCS接口的CIO块和可插拔计算模块的CIO多路复用器被配置成为多个I/O协议提供多个I/O通道，以促进车载计算中枢的外围设备与可插拔计算模块的计算元件之间的I/O。此后，可从UVCS中枢向UVCS模块供给功率并且所形成的UVCS继续进行操作。在各个实施例中，在对兼容性进行认证或确认失败时，UVCS中枢可以抑制向UVCS模块供给功率，从而导致没有形成可操作的UVCS。

在交通工具的寿命期间，可以重复在框806和框808处的操作，以利用更新的、更多功能的或更有能力的可插拔计算模块替代旧的可插拔计算模块，以升级交通工具的UVCS。

现在参考图9，其中示出了根据各种实施例的适于由UVCS使用的示例神经网络。示例神经网络900可以适于例如由图1的导航子系统130使用，该导航子系统部分地由UVCS模块的硬件加速器实现。如所示，示例神经网络900可以是包括输入层912、一个或多个隐藏层914以及输出层916的多层前馈神经网络(FNN)。输入层912接收输入变量(x_i)902的数据。(多个)隐藏层914处理输入，并且最终，输出层916输出判定或评定(y_i)904。在一个示例实现方式中，神经网络的输入变量(x_i)902被设置为包含相关变量数据的向量，而神经网络的输出判定或评定(y_i)904也被设置为向量。

多层前馈神经网络(FNN)可通过下列等式来表达：

对于i＝1,…,N

对于i＝1,…,S

其中ho_i和y_i分别是隐藏层变量和最终输出，f()通常是非线性函数，诸如，模仿人类大脑的神经元的sigmoid函数(s形函数)或修正线性(ReLu)函数。R是输入的数量。N是隐藏层的尺寸，即神经元的数量。S是输出的数量。

FNN的目的是通过经由训练使网络变量i_w、h_w、h_b和o_b适配来使网络输出与所期望的目标之间的误差函数E最小化，如下：

其中，y_kp和t_kp分别是样本k的第p个输出单元的预测值和目标值，并且m是样本的数量。

对于导航子系统130，输入变量(x_i)902可以包括由各种交通工具传感器收集的各种传感器数据以及描述决策的相关因素的数据。输出变量(y_i)904可以包括所确定的响应，例如，调整速度、制动、变道等。可通过训练数据来确定神经网络的(多个)隐藏层的网络变量。

在图9的示例中，为了简化说明，在神经网络中仅存在一个隐藏层。在一些其他实施例中，可能存在许多隐藏层。此外，神经网络可以采用一些其他类型的拓扑结构，诸如，卷积神经网络(CNN)、递归神经网络(RNN)等等。

现在参考图10，其中，图示出根据各实施例的利用UVCS形成的示例车载系统的软件组件视图。如所示，对于实施例而言，车载系统1000(其可以与UVCS 300、400、500、600或700一起形成)包括硬件1002和软件1010。软件1010包括主控数个虚拟机(VM)1022-1028的管理程序1012。管理程序1012被配置成用于主控VM 1022-1028的执行。在实施例中，管理程序1012还可以实现前面描述的UVCS模块的系统管理控制器的一些或全部功能。VM 1022-1028包括服务VM 1022和数个用户VM 1024-1028。服务机1022包括服务OS，该服务OS主控数个仪表盘应用1032的执行。用户VM 1024-1028可包括：第一用户VM 1024，具有主管前排座位信息娱乐应用1034的执行的第一用户OS；第二用户VM 1026，具有主管后排座位信息娱乐应用1036的执行的第二用户OS；第三用户VM 1028，具有主管与旅行者意图技术相结合的导航子系统1038的执行的第三用户OS，等等。

除本公开的UVCS教导之外，软件1010还可以是本领域已知的这些要素中的任何一种。例如，管理程序1012可以是数个本领域中已知的管理程序中的任一者，诸如，可从佛罗里达州劳德代尔堡的思杰公司(Citrix Inc)获得的KVM(开源管理程序)、Xen或者可从加利福尼亚州帕洛阿尔托的VMware公司获得的VMware等等。类似地，服务VM 1022的服务OS以及用户VM 1024-1028的用户OS可以是本领域中已知的数个OS中的任一者，诸如，例如可从北卡罗来纳州罗利市的Red Hat公司获得的Linux、或可从加利福尼亚州山景城的谷歌公司获得的Android。

现在参考图11，其中，图示出根据各实施例的由UVCS提供的示例计算平台的硬件组件视图。如所示，计算平台1100可以是图10的硬件1002。计算平台可以利用UVCS 300、400、500、600或700中的任一者来实现。对于所图示出的实施例而言，计算平台1100包括一个或多个芯片上系统(SoC)1102、ROM 1103和系统存储器1104。每个SoC 1102可包括一个或多个处理器核(CPU)、一个或多个图形处理器单元(GPU)、一个或多个诸如计算机视觉(CV)和/或深度学习(DL)加速器之类的加速器。ROM 1103可包括基本输入/输出系统服务(BIOS)1105。CPU、GPU和CV/DL加速器可以是本领域中已知的数个这些元件中的任一者。类似地，ROM 1103和BIOS 1105可以是本领域中已知的数个ROM和BIOS中的任一者，并且系统存储器1104可以是本领域中已知的数个易失性存储设备中的任一者。

另外，计算平台1100可包括持久性存储设备1106。持久存储设备1106的示例可包括但不限于，闪存驱动器、硬驱动器、紧凑盘只读存储器(CD-ROM)等等。进一步地，计算平台1100可包括用于与一个或多个I/O设备(诸如，传感器1120)对接的一个或多个输入/输出(I/O)接口1108。其他示例I/O设备可包括但不限于显示器、键盘、光标控制等等。计算平台1100还可包括一个或多个通信接口1110(诸如，网络接口卡、调制解调器等等)。通信设备可包括本领域中已知的任何数量的通信和I/O设备。通信设备的示例可包括但不限于，用于

近场通信(NFC)、WiFi、蜂窝通信(诸如，LTE 4G/5G)等等的联网接口。可经由系统总线1111将这些元件彼此耦合，该系统总线1111可表示一个或多个总线。在多个总线的情况下，可通过一个或多个总线桥(未示出)来桥接它们。

这些元件中的每个元件可执行在本领域中已知的其常规功能。具体而言，ROM1103可包括具有引导加载器的BIOS 1105。可采用系统存储器1104和大容量存储设备1106来存储被统称为计算逻辑1122的编程指令的工作副本和永久副本，这些编程指令实现与管理程序112(对于一些实施例，包括与UVCS模块的系统管理控制器相关联的功能)、服务/用户VM的服务/用户OS 1022-1028、或导航子系统1038的组件。可通过由SoC 1102的(多个)处理器核支持的汇编器指令或可以被编译成此类指令的诸如例如C之类的高级语言来实现各种元件。

如本领域技术人员将领会的那样，本公开可被具体化为方法或计算机程序产品。相应地，除了如之前所述地被具体化为硬件之外，本公开还可采取完全软件的实施例(包括固件、驻留软件、微代码等)或者组合全部可被统称为“电路”、“模块”或“系统”的软件和硬件方面的实施例的形式。此外，本公开可采取计算机程序产品的形式，该计算机程序产品具体化在表达的任何有形的或非瞬态介质中，该表达具有具体化在该介质中的计算机可用的程序代码。图12图示出示例计算机可读非瞬态存储介质，其可适合用于存储指令，响应于由装置对这些指令的执行，这些指令使该装置实施参考图1-图8所描述的本公开的所选择的方面。如所示，非瞬态计算机可读存储介质1202可包括数条编程指令1204。编程指令1204可被配置成用于使得设备(例如，计算平台1100)能够响应于这些编程指令的执行而实现管理程序112(对于一些实施例，包括与UVCS模块的系统管理控制器相关的功能)、服务/用户VM的服务/用户OS 122-128、或导航子系统1038的组件(的各方面)。在替代实施例中，相反，可将这些编程指令1204设置在多个计算机可读的非瞬态存储介质1202上。在另外的其他实施例中，可将编程指令1204设置在计算机可读的瞬态存储介质1202(诸如，信号)上。

可以利用一种或多种计算机可用或计算机可读介质的任何组合。计算机可用或计算机可读介质例如可以是但不限于，电子、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置、设备或传播介质。计算机可读介质的更具体的示例(非完全列表)将包括下述项：具有一条或多条线的电连接件、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储设备、诸如支持互联网或内联网的传输介质的传输介质、或磁存储设备。注意，该计算机可用或计算机可读介质甚至可以是纸或另一合适介质，在该介质上印刷有程序，因为可以经由例如对该纸或其他介质进行光学扫描来电子地捕捉该程序，然后在必要的情况下以合适的方式编译、解释或以其他方式处理该程序，并且随后将其存储在计算机存储器中。在本文档的上下文中，计算机可用或计算机可读介质可以是包含、存储、传递、传播、或传输用于由指令执行系统、装置或设备使用的或结合指令执行系统、装置或设备一起使用的程序的任何介质。计算机可用介质可包括所传播的数据信号，该数据信号在带内或作为载波的部分具有伴随其而具体化的计算机可用程序代码。可使用任何适当的介质来传送计算机可用程序代码，适当的介质包括但不限于无线、线缆、光纤电缆、射频等。

能以一种或多种编程语言的任何组合来编写用于实施本公开的操作的计算机程序代码，这些编程语言包括：面向对象的编程语言，诸如，Java、Smalltalk、C++等等；以及常规过程编程语言，诸如，“C”编程语言或类似的编程语言。程序代码可完全在用户的计算机上执行，可部分地在用户的计算机上执行，可作为独立的软件包执行，可部分地在用于的计算机上且部分地在远程计算机上执行，或者可完全在远程计算机或服务器上执行。在后一场景中，可通过任何类型的网络(包括局域网(LAN)或广域网(WAN))将远程计算机连接到用户的计算机，或可(例如，使用因特网服务提供商通过因特网)建立到外部计算机的连接。

参照根据本公开的多个实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图图示和/或框图描述了本公开。将会理解，可以由计算机程序指令来实现流程图图示和/或框图的每个框以及流程图图示和/或框图中的框的组合。可将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器来生产机器，使得经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的这些指令创建用于实现流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的装置。

也可将这些计算机程序指令存储在可指示计算机或其他可编程数据处理装置按特定方式运作的计算机可读介质中，使得该计算机可读介质中所存储的这些指令生产制品，该制品包括实现流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的指令装置。

也可将计算机程序指令加载到计算机或其他可编程数据处理装置上以使一系列操作步骤在该计算机或其他可编程装置上被执行从而产生计算机实现的过程，使得在该计算机或其他可编程装置上执行的这些指令提供用于实现流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的过程。

附图中的流程图和框图图示出根据本公开的各实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能的实现方式的架构、功能和操作。就这一点而言，流程图或框图中的每个框可表示包括用于实现指定的(多个)逻辑功能的一条或多条可执行指令的模块、代码段或代码的部分。应当注意，在一些替代实现方式中，框中所标注的功能可不按图中所标注的次序发生。例如，取决于所涉及的功能，实际上，可基本上同时地执行连续地示出的两个框，或者有时可按相反的次序来执行这些框。也将注意，可以由执行指定的功能或动作的基于专用硬件的系统或专用硬件和计算机指令的组合来实现框图和/或流程图图示中的每个框以及框图和/或流程图图示中的框的组合。

本文中所使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，并且不旨在限制本公开。如本文中所使用，单数形式的“一”(“a”、“an”)和“该”(“the”)旨在也包括复数形式，除非上下文另外清楚地指示。还将理解，当在本说明书中使用术语“包括”(“comprise”和/或“comprising”)时，其指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件、和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件、和/或其群组的存在或添加。

可将实施例实现为计算机进程、计算系统，或者实现为诸如计算机可读介质的计算机程序产品之类的制品。计算机程序产品可以是计算机存储介质，该计算机存储介质可由计算机系统读取并对计算机程序指令编码以执行计算机进程。

所附权利要求书中的所有装置或步骤以及功能元件的对应的结构、材料、动作及等效物旨在包括与具体地要求保护的其他要求保护的元件组合执行功能的任何结构、材料或动作。已出于说明和描述的目的呈现了本公开的描述，但是该描述不旨在是穷举性的，也不限于按所公开形式的本公开。在不背离本公开的范围和精神的情况下，许多修改和变型对普通技术人员将是显而易见的。选择并描述实施例，以便最好地解释本公开的原理和实际应用，并且以便使其他本领域普通技术人员能够理解对具有适用于所构想的特定使用的各种修改的实施例的公开。

因此，已描述了本公开的各示例实施例，它们包括但不限于：

示例1是一种用于可升级的交通工具计算的设备，该设备包括：互连，该互连用于将可插拔计算模块与被设置在交通工具中的车载计算中枢接配，以形成用于交通工具的可升级交通工具计算系统，该互连具有固定部分和可配置部分；其中，固定部分包括动态功率递送接口以及管理通道，该动态功率递送接口用于从车载计算中枢向可插拔计算模块递送功率，该管理通道用于促进车载计算中枢的系统管理控制器管理可插拔计算模块；并且其中，可配置部分包括多个可配置的输入/输出(I/O)接口，该多个可配置的输入/输出(I/O)接口用于耦合和促进从车载计算中枢的一个或多个外围设备到可插拔计算模块的一个或多个计算元件的输入，以及从可插拔计算模块的一个或多个计算元件到车载计算中枢的一个或多个外围设备的输出。

示例2是示例1的设备，其中管理通道包括通用异步接收器/发射器接口或通用串行总线接口中的被选择的一者。

示例3是示例1的设备，其中多个可配置的I/O接口包括一个或多个串行I/O接口。

示例4是示例3的设备，其中一个或多个串行I/O接口包括外围组件快速互连(PCIe)接口。

示例5是一种用于可升级的交通工具计算的设备，该设备包括：可插拔计算模块，该可插拔计算模块具有中央处理单元(CPU)、一个或多个其他计算元件、功率输入和供给电路、内务处理控制器、和可配置的输入/输出(CIO)多路复用器，该可插拔计算模块用于通过互连与被设置在交通工具中的车载计算中枢接配以形成用于交通工具的可升级的交通工具计算系统；其中，功率输入和供给电路用于通过互连从车载计算中枢接收功率；内务处理控制器用于通过互连与车载计算中枢通信，以使车载计算中枢能够管理可插拔计算模块；以及CIO多路复用器可配置成用于根据一个或多个I/O协议通过互连对来自车载计算中枢的输入或去往车载计算中枢的输出进行复用。

示例6是示例5的设备，其中，内务处理控制器被布置成用于在可插拔计算模块与车载计算中枢的初始配对期间经由互连与车载计算中枢协商功率递送合同。

示例7是示例6的设备，其中，功率输入和供给电路包括功率监测器，该功率监测器用于通过互连监测从车载计算中枢接收到的功率，并将监测的结果转发给内务处理控制器。

示例8是示例6的设备，其中，内务处理控制器进一步用于至少部分地基于协商的功率递送合同和监测接收到的功率的结果来调节接收到的功率向CPU和一个或多个其他计算元件的递送或CPU和一个或多个其他计算元件的功耗。

示例9是示例6的设备，其中，内务处理控制器进一步用于至少部分地基于交通工具的操作上下文来调节接收到的功率向CPU和一个或多个其他计算元件的递送或CPU和一个或多个其他计算元件的功耗。

示例10是示例6的设备，其中，内务处理控制器用于通过选择性地发起睡眠状态、降低时钟频率、或对CPU或一个或多个其他计算元件断电来调节CPU和一个或多个其他计算元件的功耗。

示例11是示例5的设备，其中，内务处理控制器被布置成用于抽象CPU和一个或多个其他计算元件的功率和睡眠管理相关的信号，并且通过互连将CPU和一个或多个其他计算元件的功率和睡眠管理相关的信息以独立于可插拔计算模块所包括的特定CPU和一个或多个其他计算元件的形式传递给车载计算中枢。

示例12是示例5的设备，其中，内务处理控制器被布置成用于通过互连将通道边带信号从CPU或一个或多个其他计算元件传递到车载计算中枢的外围设备。

示例13是示例5的设备，其中，内务处理控制器被布置成用于通过互连来促进可插拔计算模块和车载计算中枢对彼此的认证。

示例14是示例5的设备，其中，内务处理控制器被布置成用于通过互连来促进可插拔计算模块与车载计算中枢之间的交通工具功能安全性协议的实现。

示例15是示例5的设备，其中，一个或多个I/O协议包括从以下各项中选择的一个或多个I/O协议：通用串行总线协议、外围组件快速接口协议、高清晰度多媒体接口协议、或显示端口协议。

示例16是示例5-15中任一项的设备，其中，可插拔计算模块进一步包括存储器、硬件加速器、大容量存储、或通信单元。

示例17是一种用于可升级的交通工具计算的设备，该设备包括：车载计算中枢，该车载计算中枢被设置在交通工具中，并具有电源、系统管理控制器、和多个外围组件，该车载计算中枢通过互连与可插拔计算模块接配，以形成交通工具的可升级的交通工具计算系统；其中，电源用于通过互连向可插拔计算模块供给功率；系统管理控制器用于通过互连与可插拔计算模块通信，以管理可插拔计算模块；以及多个外围元件用于通过互连将输入提供给可插拔计算模块或用于接收来自可插拔计算模块的输出。

示例18是示例17的设备，其中车载计算中枢进一步包括反向极性保护或尖峰抑制电路，该反向极性保护或尖峰抑制电路用于通过互连调节对可插拔计算模块的功率供给。

示例19是示例17的设备，其中系统管理控制器被布置成用于以抽象的形式独立于包括在可插拔计算模块中的特定计算元件从可插拔计算模块接收关于可插拔计算模块的计算元件的功率和睡眠管理相关的信息的通信。

示例20是示例17的设备，其中，系统管理控制器被布置成用于通过互连从可插拔计算机模块的计算元件接收用于外围组件的通道边带信号。

示例21是示例17的设备，其中，系统管理控制器被布置成用于通过互连来促进可插拔计算模块与车载计算中枢对彼此的认证。

示例22是示例17的设备，其中，系统管理控制器被布置成用于通过互连来促进可插拔计算模块与车载计算中枢之间的交通工具功能安全性协议的实现。

示例23是示例17-22中任一项的设备，其中外围组件包括一个或多个音频放大器、相机、网络接口、显示接口、或通信接口。

示例24是一种用于可升级的交通工具计算的方法，该方法包括：在交通工具中设置车载计算中枢；以及提供到车载计算中枢的互连，用于可移除地接收可插拔计算模块，以形成交通工具的可升级的交通工具计算系统，该互连具有固定部分和可配置部分；其中，该固定部分包括动态功率递送接口，该动态功率递送接口用于将功率从车载计算中枢递送至可插拔计算模块，以及管理通道用于促进车载计算中枢的系统管理控制器管理可插拔计算模块；并且其中，可配置部分包括多个可配置的输入/输出(I/O)接口，该多个可配置的输入/输出(I/O)接口用于耦合和促进从车载计算中枢的一个或多个外围设备到可插拔计算模块的一个或多个计算元件的输入，以及从可插拔计算模块的一个或多个计算元件到车载计算中枢的一个或多个外围设备的输出。

示例25是示例24的设备，进一步包括提供可插拔计算模块，并经由互连将可插拔计算模块与车载计算中枢进行接配，以形成可升级的交通工具计算系统；以及配置可配置的I/O多路复用器以在可插拔计算模块的一个或多个计算元件与车载计算中枢的一个或多个外围设备之间选择性地建立一个或多个I/O协议的I/O通道。

对于本领域技术人员将是显而易见的是，可在所公开的设备和相关联的方法的所公开的实施例中作出各种修改和变型，而不背离本公开的精神或范围。因此，如果修改和变型落入任何权利要求及其等效方案的范围之内，则本公开旨在涵盖上文所公开的实施例的修改和变型。

Claims (25)

1.一种用于可升级的交通工具计算的设备，所述设备包括：

互连，所述互连用于将可插拔计算模块与被设置在交通工具中的车载计算中枢接配以形成用于所述交通工具的可升级的交通工具计算系统，所述互连具有固定部分和可配置部分；

其中，所述固定部分包括动态功率递送接口以及管理通道，所述动态功率递送接口用于从所述车载计算中枢向所述可插拔计算模块递送功率，所述管理通道用于促进所述车载计算中枢的系统管理控制器管理所述可插拔计算模块；并且

其中，所述可配置部分包括多个可配置的输入/输出(I/O)接口，所述多个可配置的输入/输出(I/O)接口用于耦合和促进从所述车载计算中枢的一个或多个外围设备到所述可插拔计算模块的一个或多个计算元件的输入，以及从所述可插拔计算模块的所述一个或多个计算元件到所述车载计算中枢的所述一个或多个外围设备的输出。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述管理通道包括通用异步接收器/发射器接口或通用串行总线接口中的被选择的一者。

3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述多个可配置的I/O接口包括一个或多个串行I/O接口。

4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述一个或多个串行I/O接口包括外围组件快速互连(PCIe)接口。

5.一种用于可升级的交通工具计算的设备，所述设备包括：

可插拔计算模块，所述可插拔计算模块具有中央处理单元(CPU)、一个或多个其他计算元件、功率输入和供给电路、内务处理控制器、和可配置的输入/输出(CIO)多路复用器，所述可插拔计算模块用于通过互连与被设置在交通工具中的车载计算中枢接配以形成用于所述交通工具的可升级的交通工具计算系统；

其中，所述功率输入和供给电路用于通过所述互连从所述车载计算中枢接收功率；所述内务处理控制器用于通过所述互连与所述车载计算中枢通信，以使所述车载计算中枢能够管理所述可插拔计算模块；以及所述CIO多路复用器能配置成用于根据一个或多个I/O协议通过所述互连对来自所述车载计算中枢的输入或去往所述车载计算中枢的输出进行复用。

6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述内务处理控制器被布置成用于在所述可插拔计算模块与所述车载计算中枢的初始配对期间经由所述互连与所述车载计算中枢协商功率递送合同。

7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述功率输入和供给电路包括功率监测器，所述功率监测器用于通过所述互连监测从所述车载计算中枢接收到的所述功率，并将监测的结果转发给所述内务处理控制器。

8.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述内务处理控制器进一步用于至少部分地基于协商的功率递送合同和监测接收到的功率的结果来调节所述接收到的功率向所述CPU和所述一个或多个其他计算元件的递送或所述CPU和所述一个或多个其他计算元件的功耗。

9.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述内务处理控制器进一步用于至少部分地基于所述交通工具的操作上下文来调节所述接收到的功率向所述CPU和所述一个或多个其他计算元件的递送或所述CPU和所述一个或多个其他计算元件的功耗。

10.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述内务处理控制器用于通过选择性地发起睡眠状态、降低时钟频率、或对所述CPU或所述一个或多个其他计算元件断电来调节所述CPU和所述一个或多个其他计算元件的功耗。

11.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述内务处理控制器被布置成用于抽象所述CPU和所述一个或多个其他计算元件的功率和睡眠管理相关的信号，并且通过所述互连将所述CPU和所述一个或多个其他计算元件的功率和睡眠管理相关的信息以独立于所述可插拔计算模块所包括的特定CPU和所述一个或多个其他计算元件的形式传递给所述车载计算中枢。

12.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述内务处理控制器被布置成用于通过所述互连将通道边带信号从所述CPU或所述一个或多个其他计算元件传递到所述车载计算中枢的外围设备。

13.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述内务处理控制器被布置成用于通过所述互连来促进所述可插拔计算模块和所述车载计算中枢对彼此的认证。

14.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述内务处理控制器被布置成用于通过所述互连来促进所述可插拔计算模块与所述车载计算中枢之间的交通工具功能安全性协议的实现。

15.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述一个或多个I/O协议包括从以下各项中选择的一个或多个I/O协议：通用串行总线协议、外围组件快速接口协议、高清晰度多媒体接口协议、或显示端口协议。

16.如权利要求5-15中任一项所述的设备，其特征在于，所述可插拔计算模块进一步包括存储器、硬件加速器、大容量存储、或通信单元。

17.一种用于可升级的交通工具计算的设备，所述设备包括：

车载计算中枢，所述车载计算中枢被设置在交通工具中，并具有电源、系统管理控制器、和多个外围组件，所述车载计算中枢通过互连与可插拔计算模块接配，以形成所述交通工具的可升级的交通工具计算系统；

其中，所述电源用于通过所述互连向所述可插拔计算模块供给功率；所述系统管理控制器用于通过所述互连与所述可插拔计算模块通信，以管理所述可插拔计算模块；以及所述多个外围元件用于通过所述互连将输入提供给所述可插拔计算模块或用于接收来自所述可插拔计算模块的输出。

18.如权利要求17所述的设备，其特征在于，所述车载计算中枢进一步包括反向极性保护或尖峰抑制电路，所述反向极性保护或尖峰抑制电路用于通过所述互连调节对所述可插拔计算模块的所述功率供给。

19.如权利要求17所述的设备，其特征在于，所述系统管理控制器被布置成用于以抽象的形式独立于包括在所述可插拔计算模块中的特定计算元件从所述可插拔计算模块接收关于所述可插拔计算模块的计算元件的功率和睡眠管理相关的信息的通信。

20.如权利要求17所述的设备，其特征在于，所述系统管理控制器被布置成用于通过所述互连从所述可插拔计算机模块的计算元件接收用于所述外围组件的通道边带信号。

21.如权利要求17所述的设备，其特征在于，所述系统管理控制器被布置成用于通过所述互连来促进所述可插拔计算模块和所述车载计算中枢对彼此的认证。

22.如权利要求17所述的设备，其特征在于，所述系统管理控制器被布置成用于通过所述互连来促进所述可插拔计算模块与所述车载计算中枢之间的交通工具功能安全性协议的实现。

23.如权利要求17-22中任一项所述的设备，其特征在于，所述外围组件包括一个或多个音频放大器、相机、网络接口、显示接口、或通信接口。

24.一种用于可升级的交通工具计算的方法，所述方法包括：

在交通工具中设置车载计算中枢；以及

提供到所述车载计算中枢的互连，用于可移除地接收可插拔计算模块，以形成所述交通工具的可升级的交通工具计算系统，所述互连具有固定部分和可配置部分；

其中，所述固定部分包括动态功率递送接口以及管理通道，所述动态功率递送接口用于从所述车载计算中枢向所述可插拔计算模块递送功率，所述管理通道用于促进所述车载计算中枢的系统管理控制器管理所述可插拔计算模块；并且

其中，所述可配置部分包括多个可配置的输入/输出(I/O)接口，所述多个可配置的输入/输出(I/O)接口用于耦合和促进从所述车载计算中枢的一个或多个外围设备到所述可插拔计算模块的一个或多个计算元件的输入，以及从所述可插拔计算模块的所述一个或多个计算元件到所述车载计算中枢的所述一个或多个外围设备的输出。

25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，进一步包括：

提供所述可插拔计算模块，并经由所述互连将所述可插拔计算模块与所述车载计算中枢进行接配，以形成可升级的交通工具计算系统；以及

配置可配置的I/O多路复用器以在所述可插拔计算模块的所述一个或多个计算元件与所述车载计算中枢的所述一个或多个外围设备之间选择性地建立一个或多个I/O协议的I/O通道。

Images