未来十年,车用运算效能将提升百倍

为因应汽车产业对运算的需求快速攀升,ARM 近日宣布针对其 Cortex-A、Cortex-R 和 Cortex-M 处理器提供功能安全支援,并已开放授权,为车用产业提供更强大的协同支援。透过功能安全支援性的扩展,将促使 ARM 生态系统合作伙伴打造下一代技术,以满足汽车製造商在规划设计日益複杂的驾驶辅助和资讯娱乐系统上的需求。基于 ARM 的系统级晶片(SoC)现已在车用领域被广泛採用。

根据 ARM 的预测,配备先进驾驶辅助系统(ADAS)的车辆在 2024 年所需的运算能力较 2016 年的车型将大幅增加至少 100 倍,其中,功能安全将成为产业的首要考量。ARM 正透过为合作伙伴提供前所未有的应用处理器功能安全套件,促使此一愿景成真。目前企业必须逐一地在每个晶片基础上建构完整的安全方案,不但造成重複工作,同时也增加了产业成本。对汽车製造商来说,供应链效率的提升是极为重要的关键,汽车製造商在设计下一代的车型时,一方面要能满足不断增加的运算需求,同时也必须在具有竞争力的价格间取得良好的平衡。

ARM 嵌入式市场行销副总裁 Richard York 表示:「汽车製造商正以导入令人雀跃的新技术促使智慧车用功能成为消费者购买的主因。ADAS 技术能够显着提升汽车智慧和道路安全的功能,而 ARM 生态系统的效率优势则为我们的合作伙伴在 ADAS 技术开发上立下稳固的基础。此次宣布的安全支援也再次展现 ARM 致力于开创未来汽车市场的承诺。」

ARM Cortex-A 安全文件集

Strategy Analytics 汽车市场副总裁 Chris Webber 指出: 「当汽车製造商希望透过强化安全性在市场上脱颖而出之际, ADAS 技术便成为目前汽车电子领域成长最快的应用,年複合成长率高达 18%。全自动驾驶系统亟需在控制架构开发上能与强大的功能安全相互整合,而这些技术就是未来实现全自动驾驶系统的基石。这必须仰赖具有高效能程式执行和高资料产出能力的处理器。」

车辆运算效能的提升

高性能、汽车等级、系统级晶片(SoC)的发展趋势,将促使未来基于雷达和视觉技术的 ADAS 系统以及其他驾驶辅助和资讯娱乐功能得以实现。

目前一台高阶汽车内有超过 100 个处理器、使用上千万行程式码。为了满足未来 ADAS 的需求,ARM 预期车用处理器的效能在 2018 年将较 2016 年提升 20 倍,到 2020 年更将提升 40 至 50 倍,并于 2024 年达到百倍的提升。要达到这样的目标,就需要具备更深化的功能安全支援、以及更高效能、低耗能的系统级晶片。

产业契机

ARM 的合作伙伴正应用最新技术以满足汽车产业的相关需求,例如资讯娱乐系统以及 ADAS 等。这些技术包括 Cortex-A53 和 Cortex-A57 处理器,而 ARM 的合作伙伴,飞思卡尔® 半导体(Freescale® Semiconductor)和德州仪器(Texas Instruments)已经宣布将採用 ARM 近期发布的 Cortex-A72 处理器进行车用系统级晶片的开发。

飞思卡尔微控制器部门的应用处理器和先进技术推广副总裁 Ron Martino 表示:「ARM 的 Cortex-A72 处理器技术提供了卓越的效能,这与飞思卡尔致力于为汽车厂商客户提供可扩展性解决方案的策略愿景是一致的。有鉴于全球前几大汽车製造商与其供应商都会以飞思卡尔未来的 i.MX 应用处理器进行资讯娱乐系统的开发,Cortex-A72 核心无疑也将在达成新一代服务和应用表现上扮演重要角色。」

德州仪器车用处理器部门总经理 Curt Moore 指出:「现今的消费者期待透过更多的互联与车载资通讯功能,拥有更轻鬆有趣的驾驶体验,并同时藉由 ADAS 应用以确保行车安全。随着资讯娱乐与 ADAS 应用对运算效能的需求持续增长,ARM 的 Cortex-A 处理器在实现下一代驾驶体验的进程中将是关键基础。我们非常高兴能透过获得 ARM Cortex-A72 处理器技术的授权,协助我们的客户持续强化 ADAS 与资讯娱乐系统的效能。」

合作伙伴对 Cortex-A 功能安全支援的证言

Daimler AG 驾驶辅助与汽车底盘系统部门总监 Ralf Herrtwich 博士说道:「随着市场对驾驶辅助、汽车联网、安全系统与先进驾驶介面的需求遽增,车用运算效能的需求将显着成长,而这也足以说明何以越来越多的 ARM Cortex-A 处理器被应用于车用领域。ARM 对客户的承诺与在安全上的挹注持续延展至各个核心产品系列,使我们得以达成如 ISO 26262 等 ADAS 功能安全标準。」

瑞萨电子汽车资讯系统业务部门负责人暨副总裁 Masahiro Suzuki 表示:「瑞萨电子在汽车资讯系统市场已经推出了数代基于 ARM 系统级晶片的多样化产品。我们相信安全性已成为 ADAS 和汽车驾驶舱系统不可或缺的关键要素,而功能安全也一直都是瑞萨的重要核心。我们希望透过与 ARM 在策略上的扩大合作,瑞萨电子的车用产品能够实现更加安全及舒适的驾驶环境。」

赛灵思汽车部门总监 Nick DiFiore 表示:「在整个汽车 OEM 生产过程中,随处可见赛灵思的产品,我们通过採用搭载双核 Cortex-A9、28 奈米製程的 Zynq-7000 系统级晶片,实现了高弹性、可扩展的 ADAS 摄像系统,并成为行业的领导者。随着 ADAS 性能和功能安全需求的增加,赛灵思将以 Zynq UltraScale + MPSoC 架构持续保持领先优势,而此一架构即在单一晶片上整合了 ARM Cortex-A53、Cortex-R5 以及可程式设计逻辑单元。目前正值我们与客户在硅晶片和系统层面上紧密合作之际,并寻求跨越 ISO- 26262 汽车安全完整性等级(Automotive Safety Integrity Levels)方面的障碍,我们非常乐见 ARM 此次在功能安全方面的扩大投入。」

YOGITECH 执行长 Silvano Motto 表示:「随着功能安全合规的重要性与急切性日增,我们看到许多相关需求应运而生。我们很乐意将我们已获得认证的软体测试库(fRSTL)扩展到 ARM Cortex-A 处理器上。如此一来,客户就能藉由 ARM 安全套件与 YOGITECH 软体测试库的结合,支援从系统到硬体端与 ISO 26262 标準各层面相关的随机故障问题。」