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重塑設計流程引領(lǐng)汽車(chē)智能計算新時(shí)代

——專(zhuān)訪(fǎng)Arm 汽車(chē)事業(yè)部全球市場(chǎng)副總裁 Dennis Laudick
2024-03-28
來(lái)源:ARM公司
關(guān)鍵詞: ARM Cortex-R

編者按:作為領(lǐng)先的半導體設計與軟件平臺公司,Arm曾以低功耗為顯著(zhù)特征的計算技術(shù)開(kāi)創(chuàng )了一個(gè)時(shí)代。如今隨著(zhù)汽車(chē)產(chǎn)品智能化率越來(lái)越高,Arm憑借多年積累的移動(dòng)計算生態(tài)資源,面向汽車(chē)智能化新需求,攜手生態(tài)系統合作伙伴推出最新的 Arm 汽車(chē)增強 (AE) 處理器和虛擬原型平臺,讓汽車(chē)行業(yè)在開(kāi)發(fā)伊始便可啟動(dòng)軟件開(kāi)發(fā),助力縮短多達兩年的開(kāi)發(fā)周期。

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Arm在汽車(chē)領(lǐng)域已經(jīng)深耕多年。

2000 年初,Arm 推出了支持鎖步安全功能的CPU。2018年,Arm 專(zhuān)為汽車(chē)應用打造了汽車(chē)增強 (AE) IP 。2021年,Arm也發(fā)起了名為 “SOAFEE ”(面向嵌入式邊緣的可擴展開(kāi)放架構)的項目,旨在讓生態(tài)系統中的合作伙伴實(shí)現共同協(xié)作,解決汽車(chē)行業(yè)面臨的軟件層面的挑戰。SOAFEE 在生態(tài)中獲得了成功,目前已有超過(guò) 100 家來(lái)自汽車(chē)行業(yè)的成員加入。

如今, Arm在汽車(chē)智能計算領(lǐng)域正邁向未來(lái)的下一個(gè)里程碑。

Arm 汽車(chē)事業(yè)部全球市場(chǎng)副總裁Dennis Laudick認為,汽車(chē)加速增加智能化功能有三個(gè)驅動(dòng)因素。第一,人工智能的發(fā)展使我們能夠創(chuàng )建更多面向安全和自動(dòng)駕駛的功能;第二,用戶(hù)的期待正發(fā)生著(zhù)變化,駕駛員普遍希望在汽車(chē)中也可以獲得和消費電子設備相同的體驗感;第三,隨著(zhù)行業(yè)向電動(dòng)汽車(chē)過(guò)渡,智能系統復雜性也隨之增加,行業(yè)正在重新思考如何從技術(shù)的角度來(lái)對汽車(chē)進(jìn)行設計。

從Arm的角度來(lái)看,以上趨勢最終都會(huì )帶來(lái)相同的結果。第一,汽車(chē)中的軟件數量及其復雜度會(huì )進(jìn)一步激增;第二,智能汽車(chē)需要更多的算力支持。

 

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Arm 已在汽車(chē)領(lǐng)域深耕 30 多年,在功能安全、可靠性與可信度的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)上深具豐富經(jīng)驗

目前,針對汽車(chē)領(lǐng)域,Arm已經(jīng)擁有了高效小巧的Cortex-M 系列處理器,Cortex-R 系列實(shí)時(shí)處理器、Cortex-A 系列處理器、GPU、ISP(圖像信號處理器)以及系統  IP 等。

在常見(jiàn)的汽車(chē)技術(shù)堆棧中,最底層是基礎硬件,也是Arm 技術(shù)被廣為人知的應用層級。在基礎硬件之上需要有基礎軟件,比如操作系統。在操作系統之上是各種應用軟件,由此構成一個(gè)完整的產(chǎn)品。因此, Arm 不僅發(fā)布了全新的底層基礎硬件,還一并帶來(lái)了完整的技術(shù)堆棧。

Arm 攜手生態(tài)伙伴推出虛擬原型解決方案。

一般情況下,主機廠(chǎng)在打造新產(chǎn)品時(shí),傳統的方式是必須要等到物理硬件就緒之后才能進(jìn)行相關(guān)的軟件開(kāi)發(fā)。但現在有了Arm虛擬原型解決方案后,就可以通過(guò)云端的虛擬實(shí)例或者虛擬原型平臺實(shí)現軟硬件同步開(kāi)發(fā)。對于行業(yè)參與者來(lái)說(shuō),這意味著(zhù)在物理芯片就緒之前就可以啟動(dòng)基于A(yíng)rm AE IP的軟件開(kāi)發(fā)。

僅擁有一個(gè)虛擬原型平臺并不能形成整個(gè)解決方案,因此Arm從生態(tài)系統當中召集了大量的合作伙伴,共同帶來(lái)本次的新產(chǎn)品和解決方案。

Dennis Laudick舉例說(shuō),在操作系統和中間件合作伙伴當中,Arm邀請到了目前主流的汽車(chē)操作系統的合作伙伴,包括BlackBerry QNX、紅帽 (RedHat)、Eletrobit、維克多 (Vector)等。同時(shí),Arm還與汽車(chē)應用合作方進(jìn)行合作,包括TIER IV、LeddarTech、Autoware Foundation 等,上述合作伙伴的汽車(chē)智能計算方案已經(jīng)實(shí)現了在A(yíng)rm虛擬原型平臺上運行,可實(shí)現基于全新硬件的軟件開(kāi)發(fā)。

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Arm 帶來(lái)最豐富的硬件 IP、新的系統 IP ,以及計算子系統路線(xiàn)圖

為各種汽車(chē)應用實(shí)現性能、功能安全、可擴展等方面的支持

Arm在汽車(chē)領(lǐng)域創(chuàng )新的三個(gè)“首次”

Arm首次將服務(wù)器級別性能的 Neoverse 引入到汽車(chē)應用中,帶來(lái) Arm Neoverse V3AE。

據Dennis Laudick介紹,與Arm 上一代性能最強的 AE IP (Cortex-A78AE) 相比,Neoverse V3 AE 每核性能可提升 50%。同時(shí),它還能夠將 Armv9 架構在安全、人工智能方面的優(yōu)勢帶入到汽車(chē)領(lǐng)域,支持汽車(chē)行業(yè)所需的安全機制。人工智能和軟件將更高的算力需求引入到了汽車(chē)領(lǐng)域,而市場(chǎng)對這款產(chǎn)品抱有很大的興趣,NVIDIA 已經(jīng)宣布,NVIDIA DRIVE Thor 平臺采用了 Neoverse V3AE IP。

與此同時(shí),Arm更新了Cortex-A 的兩款產(chǎn)品—— Cortex-A720AE 和 Cortex-A520AE,首次將 Armv9 架構功能帶入到汽車(chē)領(lǐng)域,在保證汽車(chē)的安全、機器學(xué)習和虛擬化功能等方面進(jìn)一步提升。

第三,Arm推出了第一款64 位 Cortex-R 實(shí)時(shí)處理器,首次將 64 位引入到實(shí)時(shí)處理器,成為Arm 迄今為止性能最高的功能安全實(shí)時(shí)處理器。Cortex-R 非常受歡迎,它往往可以和 Cortex-A、安全島配合使用。

  另外,此次Arm還更新了 Mali ISP(圖像信號處理器),可以同時(shí)支持人類(lèi)視覺(jué)與計算機視覺(jué)的處理類(lèi)型,實(shí)現同步運行。此外,對于ISP而言最大的一個(gè)挑戰是需要大量的手動(dòng)調優(yōu),但此次更新后可支持可微分,基本上可以實(shí)現自動(dòng)調優(yōu)。

 Arm 汽車(chē)計算子系統 (CSS) 的路線(xiàn)圖

汽車(chē)計算子系統 (CSS) 的路線(xiàn)圖的發(fā)布,是Arm面向汽車(chē)智能計算的又一力作,首款汽車(chē)應用CSS預計將于 2025 年交付。

據Dennis Laudick介紹,計算子系統本質(zhì)是 CPU 集群,通過(guò)中間連接件和安全島能夠實(shí)現預驗證、預配置的 RTL 子系統。它能以更快、更簡(jiǎn)單的方式支持構建更加復雜的系統,特別適合對汽車(chē)計算需求不斷激增的應用,如先進(jìn)駕駛輔助系統 (ADAS)、自動(dòng)駕駛和車(chē)載信息娛樂(lè )系統 (IVI)。

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Arm 汽車(chē)計算子系統 (CSS) 示例

通過(guò) 汽車(chē)計算子系統CSS,Arm可以幫助合作伙伴以更低的成本和風(fēng)險、更快的速度構建產(chǎn)品。Dennis分享道:“之所以設計這種集群,是響應了市場(chǎng)和合作伙伴提出的需求?!?/p>

編后:

目前在汽車(chē)電子系統變得愈加復雜背景下,整個(gè)行業(yè)都在思考如何提供滿(mǎn)足未來(lái)汽車(chē)中更多的軟件和計算復雜性所需的解決方案。Arm重新思考應該如何向市場(chǎng)實(shí)現產(chǎn)品的交付,推出了令人興奮的硬件產(chǎn)品組合和虛擬原型設計解決方案,實(shí)現在物理芯片就緒前啟動(dòng)基于 Arm AE IP 的軟件開(kāi)發(fā),同時(shí)通過(guò)生態(tài)系統,來(lái)完善整個(gè)技術(shù)堆棧。

展望未來(lái),Arm的技術(shù)和產(chǎn)品將像在移動(dòng)通信時(shí)代一樣,重新抒寫(xiě)未來(lái)汽車(chē)智能計算新篇章。


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