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[導讀]隨著汽車軟件數(shù)量爆發(fā)式的增長,整個行業(yè)都需要重新思考汽車產(chǎn)品的開發(fā)流程。為此,Arm推出了豐富的硬件IP、新的系統(tǒng)IP,以及全新的汽車計算與計算子系統(tǒng)產(chǎn)品路線圖,旨在為各種汽車應用實現(xiàn)性能、功能安全、可擴展等方面的支持。

當前,汽車行業(yè)的發(fā)展正處于從“軟件定義”邁向“AI定義”的關鍵階段。這一變革不僅給傳統(tǒng)的汽車系統(tǒng)設計帶來了前所未有的挑戰(zhàn),同時也讓未來汽車中的軟件和計算變得越來越復雜。

在此背景下,Arm推出了豐富的硬件IP、新的系統(tǒng)IP,以及全新的汽車計算與計算子系統(tǒng)產(chǎn)品路線圖,旨在為各種汽車應用實現(xiàn)性能、功能安全、可擴展等方面的支持。

為了讓行業(yè)更加全面地了解這些創(chuàng)新成果,在近日舉辦的Arm技術媒體溝通會上,Arm汽車事業(yè)部全球市場副總裁Dennis Laudick對其進行了詳細的介紹,并分享了相關領域的技術發(fā)展與應用情況。

解鎖多個“首次”!Arm全新汽車技術可縮短多達兩年的開發(fā)周期

圖:Arm汽車事業(yè)部全球市場副總裁Dennis Laudick

解鎖多個“首次”,引領行業(yè)創(chuàng)新

據(jù)Dennis Laudick介紹,Arm作為汽車半導體設計領域的主要參與者,目前已經(jīng)擁有了高效小巧的Cortex-M系列處理器、Cortex-R系列實時處理器、Cortex-A系列處理器、GPU、ISP(圖像信號處理器)以及系統(tǒng)IP等產(chǎn)品。然而,隨著汽車軟件數(shù)量爆發(fā)式的增長,整個行業(yè)都需要重新思考汽車產(chǎn)品的開發(fā)流程。因此,Arm已經(jīng)開始探索未來產(chǎn)品將被如何應用,以及如何幫助客戶解決在打造終端解決方案時所面臨的難題。

對于汽車而言,一個完整的技術堆棧應該由幾部分構成。“在常見的汽車技術堆棧中,最底層是基礎硬件,也是Arm技術被廣為人知的應用層級;而在基礎硬件之上,需要有基礎軟件,比如操作系統(tǒng);在操作系統(tǒng)之上,則是各種應用軟件。因此,我們不僅發(fā)布了全新的底層基礎硬件,還一并帶來了完整的技術堆棧?!盌ennis Laudick介紹說。

1、Arm Neoverse V3AE

對于Arm來說,本次帶來的一系列新品,其中有很多都是“首次”應用。比如,Arm首次將服務器級別性能的Neoverse引入到汽車應用中,從而推出了Arm Neoverse V3AE。

“我們之所以這樣做,是因為人工智能對汽車行業(yè)高端應用的需求越來越大。與Arm上一代性能最強的AE IP(Cortex-A78AE)相比,Neoverse V3AE每核性能可提升50%;同時,它還能夠?qū)rmv9架構在安全、人工智能方面的優(yōu)勢帶入到汽車領域,與我們所有的汽車產(chǎn)品一樣,Neoverse V3AE完全支持汽車行業(yè)所需的安全機制?!盌ennis Laudick解釋說。

作為一家全球領先的半導體設計與軟件平臺公司,Arm看到人工智能和軟件將更高的算力需求引入到了汽車領域,而市場對這款產(chǎn)品抱有很大的興趣。例如,英偉達新一代集中式車載計算平臺NVIDIA DRIVE Thor就采用了Neoverse V3AE,以此來為AI加速的自動駕駛和先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)工作負載帶來服務器級的性能。

解鎖多個“首次”!Arm全新汽車技術可縮短多達兩年的開發(fā)周期

圖:Arm帶來最豐富的硬件IP、新的系統(tǒng)IP,以及計算子系統(tǒng)路線圖

2、Arm Cortex-A720AE和Arm Cortex-A520AE

與此同時,Arm首次將Armv9架構技術帶入汽車應用,更新了Cortex-A的兩款產(chǎn)品,推出了Cortex-A720AE和Cortex-A520AE。在保證汽車的安全、機器學習和虛擬化功能等方面進一步提升的同時,為廣泛的軟件定義汽車(SDV)應用帶來業(yè)界領先的持續(xù)性能及SoC的設計靈活性。更新后的Cortex-A處理器還實現(xiàn)了大量的功能提升,比如目前可支持多達14個分核鎖步內(nèi)核。

“我們的處理器都支持汽車增強功能。在這些功能之上,我們還拓展和支持了更多的新功能,比如從汽車安全的角度出發(fā),我們過去支持分核和鎖步的CPU,它們可以獨立運行或者同步運行,但這也使得客戶不得不在性能和成本之間做出選擇。此次,我們還引入了第三種模式——混合模式,能夠幫助客戶在安全性和成本之間實現(xiàn)平衡?!盌ennis Laudick補充道。

3、Arm Cortex-R82AE

除此之外,Arm還首次將64位計算引入到實時處理器中,推出了Arm Cortex-R82AE。這是Arm第一款64位Cortex-R實時處理器,也是Arm迄今為止性能最高的功能安全實時處理器。它不僅可以和Cortex-A、安全島配合使用,隨著64位的引入,它還可以更自然地作為安全島來支持Cortex-A。因此,Arm Cortex-R82AE一經(jīng)面世,就受到了行業(yè)內(nèi)的高度關注。

升級技術應用,助力高效開發(fā)

作為本次發(fā)布的重頭戲之一,Arm還更新了Mali ISP(圖像信號處理器),推出了Arm Mali-C720AE。據(jù)悉,這是一款可配置的圖像信號處理器(ISP),專為最苛刻的計算機視覺和人類視覺用例而優(yōu)化設計。Mali ISP一大的特點就是可以支持多管線并行,目前已在全球數(shù)百萬輛汽車上運行。

一般情況下,人類視覺對應的攝像頭系統(tǒng)和計算機視覺算法,對輸入數(shù)據(jù)的處理方式全然不同。而在此次更新后,Mali ISP可以同時支持人類視覺與計算機視覺的處理類型,實現(xiàn)同步運行。此外,對于ISP而言的最大一個挑戰(zhàn)就是需要大量的手動調(diào)優(yōu),但此次更新后,Mali ISP支持可微分,基本上實現(xiàn)了自動調(diào)優(yōu)。

展望未來,汽車系統(tǒng)只會變得更加復雜,對功能安全的需求也會隨之加劇。不過,隨著全新產(chǎn)品的推出,Arm在各個方面都進一步拓展了產(chǎn)品路線圖以及產(chǎn)品的功能。據(jù)Dennis Laudick透露,Arm正在計劃針對汽車應用提供計算子系統(tǒng),將其AE IP的配置進行預集成與驗證,并在先進的代工工藝上,對性能、功耗和面積進行優(yōu)化?!霸诮裉毂姸嗟摹状巍校鋵嵾€包括首次宣布Arm汽車計算子系統(tǒng)(CSS)的路線圖,Arm將于2025年交付首款汽車應用的CSS?!?/span>

為了進一步說明Arm汽車計算子系統(tǒng)(CSS)的功能和作用,Dennis Laudick分享了相關示例。據(jù)悉,Arm針對汽車應用的計算子系統(tǒng)是一個CPU集群,內(nèi)置了互聯(lián)、安全島和安全功能,它可以幫助合作伙伴以更低的成本和風險、更快的速度構建產(chǎn)品。而Arm之所以設計這種集群,正是為了響應市場和合作伙伴提出的需求。

解鎖多個“首次”!Arm全新汽車技術可縮短多達兩年的開發(fā)周期

圖:Arm汽車計算子系統(tǒng)(CSS)示例

事實上,Arm在汽車領域已經(jīng)深耕了30多年,其關鍵的發(fā)展里程碑包括:2000年初推出的支持鎖步安全功能的CPU;2018年推出的專為汽車應用打造的汽車增強(AE)IP;2021年發(fā)起的名為“SOAFEE”(面向嵌入式邊緣的可擴展開放架構)的項目,該項目旨在讓生態(tài)系統(tǒng)中的合作伙伴實現(xiàn)共同協(xié)作,解決汽車行業(yè)面臨的軟件層面的挑戰(zhàn)。

而此次發(fā)布的全新汽車計算與計算子系統(tǒng)產(chǎn)品路線圖,則代表著Arm邁向未來的下一個里程碑!

凝聚行業(yè)力量,共繪發(fā)展藍圖

值得一提的是,除了發(fā)布以上新產(chǎn)品、新技術之外,Arm還攜手生態(tài)伙伴推出了虛擬原型解決方案,通過云端的虛擬實例或者虛擬原型平臺,就能實現(xiàn)汽車軟硬件同步開發(fā)。

我們都知道,傳統(tǒng)的汽車產(chǎn)品開發(fā)通常采用的是線性流程。也就是說,如果要開發(fā)一個新的產(chǎn)品,就必須要等到物理硬件就緒,開發(fā)者才能啟動軟件開發(fā)。然后,等軟件開發(fā)完成后,才能進行系統(tǒng)的集成和測試。這一過程往往需要耗費很長的時間,而智能時代是軟件數(shù)量爆發(fā)的時代,這種傳統(tǒng)線性的開發(fā)模式已經(jīng)無法滿足市場需求。因此,Arm推出了新的虛擬原型平臺。

對于行業(yè)參與者來說,虛擬原型解決方案的最大優(yōu)點就是,在滿足設計要求的前提下,縮短汽車產(chǎn)品開發(fā)的時間?!坝辛诉@套解決方案,我們在物理芯片就緒之前,就可以啟動基于Arm AE IP的軟件開發(fā)了,也就是軟硬件同步設計開發(fā),由此可以顯著縮短整體開發(fā)時間。”Dennis Laudick談到:“我們從汽車生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴的反饋得知,該解決方案可以幫助他們縮短多達兩年的軟件開發(fā)時間。

據(jù)了解,Arm為了推出這款虛擬原型平臺,從生態(tài)系統(tǒng)中召集了大量的合作伙伴,其中不乏BlackBerry QNX、紅帽(Red Hat)、Eletrobit、維克多(Vector)等汽車操作系統(tǒng)供應商,以及TIER IV、LeddarTech、Autoware Foundation等汽車應用合作方。在業(yè)界領先的新一代Arm AE IP上利用虛擬原型開發(fā),在基于行業(yè)共同協(xié)作下的全棧軟件中實現(xiàn)更早、更無縫的開發(fā)體驗。

解鎖多個“首次”!Arm全新汽車技術可縮短多達兩年的開發(fā)周期

圖:Arm已在汽車領域深耕30多年

“Arm在滿足未來汽車中更多的軟件和計算復雜性所需的解決方案中,不僅推出了令人興奮的硬件產(chǎn)品組合,還帶來了虛擬原型平臺,實現(xiàn)了在物理芯片就緒前啟動基于Arm AE IP的軟件開發(fā);同時,還通過生態(tài)系統(tǒng)完善了整個技術堆棧,并宣布了首款汽車應用的計算子系統(tǒng)(CSS)預計于2025年交付?!盌ennis Laudick總結道,基于這些新產(chǎn)品和新技術,Arm為賦能汽車生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展又邁出了關鍵一步。

可以預見,在這些創(chuàng)新成果的推動下,Arm將助力未來的汽車開發(fā)流程變得更加簡單高效。

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