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Arm推出全球首款自动驾驶级处理器加速推进自动驾驶安全性

导读: Arm今天宣布推出“安全就绪”(Arm Safety Ready)计划,及全球首款集成功能安全的自动驾驶级处理器——专为汽车行业设计的全新产品Arm Cortex-A76AE。

Arm今天宣布推出“安全就绪”(Arm Safety Ready)计划,及全球首款集成功能安全的自动驾驶级处理器——专为汽车行业设计的全新产品Arm Cortex-A76AE。该处理器搭载分核-锁步(Split-Lock)技术,这也是在应用处理器中首次集成具有颠覆性的安全创新技术。

对于那些明显的技术因素,无论是控制自动驾驶系统的各个方面还是在确保乘客信赖自动驾驶方面,安全都是其中汽车主机厂考量的重中之重。如果消费者无法信任其车辆的自动驾驶系统是安全的,那么这种技术在大众市场的普及将会很缓慢。

自动驾驶要消除的正是人为因素,即驾驶员所犯的错误。考虑到所有事故中有94%是由驾驶员的失误导致,因此预计全自动驾驶将显著减少事故数量和死亡人数。这也是为什么在开发自动驾驶级SoC和系统时,安全绝不可作为发生事故之后的措施,而将其置于次要于性能、能效和防护的位置。然而不幸的是,目前致力于实现L5级的自动驾驶原型车辆通常基于高能耗和代价不菲的数据中心CPU,其中甚至连最基本的功能安全都是缺失的。

多年来,Arm一直将安全放在首位,正因如此,Arm的 IP得以在ADAS(高级驾驶员辅助系统)应用芯片中占据高达65%的市场份额。Arm的汽车生态系统可通过最新的ISO认证获得业界最广泛的功能安全IP。为进一步确保Arm的芯片合作伙伴在安全性方面领先一步,Arm宣布推出Arm“安全就绪”计划,该计划集中了Arm在安全领域大量投入的成果,有助于加快Arm芯片合作伙伴和整个汽车供应链的开发进度,从而将更安全的产品以更快的速度推向市场。

Arm在安全领域的领先优势并不止于整合最新的认证和标准。Arm同时推出首款集成功能安全的自动驾驶级处理器——全新产品Arm Cortex-A76AE,专为汽车行业设计。该芯片搭载分核-锁步(Split-Lock)技术,是一款具有颠覆性的安全创新,并首次在应用处理器中得以实现。

为更高级别的自动驾驶实现“安全就绪”

“安全就绪”计划中包括Arm现有的安全产品以及全新产品或未来产品,这些产品的开发采用严格的功能安全流程,包括支持ISO 26262和IEC 61508标准的系统流程和开发。“安全就绪”计划提供一站式软件、工具、组件、认证和标准,可为Arm合作伙伴简化并降低整合功能安全的成本。凭借“安全就绪”计划,合作伙伴和汽车主机厂可以确保其SoC和系统具有自动驾驶应用所需的最高级别功能安全。

Cortex-A76AE:全球首款集成功能安全的自动驾驶级处理器

Cortex-A76AE专为汽车行业设计,针对7纳米工艺节点进行了优化,是一款颠覆性的全新处理器。其中AE代表“汽车增强型”,任何带有AE标志的Arm IP都将包含满足车载应用的特定功能。

自动驾驶需要更高层级的处理能力,其中内在的安全性将是标配。Cortex-A76AE作为业界首款具有分核-锁步功能的高性能应用处理器,结合了自动驾驶应用所需的处理性能和高汽车安全完整性。虽然分核-锁步功能对业界而言并不陌生,但Arm率先将其引入专为高性能汽车应用而设计的处理器,例如自动驾驶。分核-锁步功能可实现以下性能:

· 具备以往锁步CPU部署中无法实现的灵活性

· SoC中的CPU群集可配置成“分核模式”以实现高性能,其中群集中的两个(或四个)独立CPU可用于各种任务和应用程序

· 若配置成“锁步模式”下,CPU将处于锁步状态,在群集中创建一对(或两对)锁步的CPU,以实现更高的汽车安全完整性应用

· CPU集群可在硅片生产后配置为在任一模式下混合运行

凭借Arm在高能效计算领域的领导地位,选用Cortex-A76AE的汽车主机厂还可在其原型车辆中设计仅需瓦级而非千瓦级能耗的自动驾驶系统。低能耗还可以实现更加节能地使用车辆电池电量,同时结合热效率提升计算能力的封装,进而延长车辆续航能力以降低行驶成本。

正如Arm一贯的开发思路,从整体系统的角度思考,对Cortex-A76AE进行完善。Arm正向业界推出全新的汽车增强型系统IP,用于设计全面的自动驾驶级SoC。全新CoreLink GIC-600AE、CoreLink MMU-600AE和CoreLink CMN-600AE可提供高性能的中断管理、扩展虚拟化和内存管理等关键功能,以及连接多个CPU集群扩展安全多核系统的功能。这些产品旨在实现高性能系统的同时,又将汽车安全完整性从ASIL-B级别提升至ASIL-D级别,并支持分核-锁步功能和嵌入到Cortex-A76AE设计之中的功能安全系统功能。

唯有Arm汽车生态系统方能提供的可扩展性

随着自动驾驶系统的软件复杂性和运算容量急剧增加,开发成本呈指数级增长态势。根据了解到的背景,预计L5级自动驾驶车辆将需要10亿行代码,相比波音787梦想飞机(Boeing 787 Dreamliner)需要的代码仅为1400万行。Arm与其强大的汽车开发人员生态系统正致力于通过通用架构简化汽车软件堆栈的各个层面及相关开发工具,从而实现成本最优。

Arm的汽车IP路线图

Cortex-A76AE是“汽车增强型”处理器路线图中的第一款产品,它将提供业界最全面的功能安全IP产品组合。全新路线图包括“Helios-AE”和“Hercules-AE”系列,都将针对7纳米制程进行优化。随着这些产品相继推出,更多细节将会随之公布。

自1996年以来,Arm一直为汽车应用设计芯片,目前也只有Arm能够解决整车所有元件的计算需求。正因如此,全球前15大汽车芯片制造商都是Arm的授权厂商,而基于Arm架构的芯片为当今65%的ADAS应用和85%的IVI应用提供驱动。通过为行业提供高安全性、自动驾驶级别的计算解决方案,Arm及其生态系统确保安全性不再是发生事故之后的措施,并帮助汽车主机厂赢得消费者信任,推动安全与全自动驾驶车辆的全面普及。

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