Arm 驅動(dòng)汽車(chē)行業(yè)芯粒開(kāi)發(fā)與部署
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汽車(chē)的算力需求呈現持續增長(cháng)的態(tài)勢。為了追求更高的自動(dòng)駕駛性能、先進(jìn)的車(chē)內體驗，以及向電氣化的轉變，軟件和人工智能 (AI) 正在加速發(fā)展，驅動(dòng)一個(gè)由 AI 賦能的軟件定義汽車(chē) (SDV) 時(shí)代。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/202407/460785.htm與此同時(shí)，先進(jìn)駕駛輔助系統 (ADAS)、自動(dòng)駕駛和車(chē)載信息娛樂(lè ) (IVI) 等關(guān)鍵的汽車(chē)用例，需要采用異構計算方法來(lái)滿(mǎn)足復雜的計算要求。以 IVI 為例，它正逐步演變?yōu)槿娴臄底制脚_，配備更多高分辨率顯示屏，并引入眾多新的應用。同時(shí)，ADAS 也在不斷擴增新的計算特性和安全功能，兩者均對 AI 性能提出了更高的要求。
從經(jīng)濟學(xué)和物理學(xué)的角度來(lái)看，為滿(mǎn)足高算力需求而打造的單片芯片，因其晶體管數量增加且周期時(shí)間延長(cháng)，正變得愈加復雜和昂貴。AI 技術(shù)的迅猛發(fā)展會(huì )讓這一挑戰愈發(fā)嚴峻。為此，行業(yè)迫切需要探索新的芯片構建方式，其中一種創(chuàng )新方法就是芯粒 (chiplet)。
什么是芯粒？
芯粒技術(shù)通過(guò)堆疊、分區和互連多個(gè)半導體晶粒 (die)，實(shí)現了更為緊湊的芯片設計，進(jìn)而提升了性能，并降低了功耗。這種先進(jìn)的封裝技術(shù)還降低了設計成本，支持一系列有趣的新穎芯片設計，并能夠跨不同供應商實(shí)現兼容，這對于在 SDV 中采用多樣化硬件的汽車(chē)行業(yè)來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是一大利好。
2024 年三月， Arm 宣布將于 2025 年發(fā)布全新汽車(chē)計算子系統 (CSS) ，通過(guò)提供增強的計算和集成能力，加速基于芯粒的設計構建過(guò)程。CSS 是大型系統中專(zhuān)門(mén)執行不同計算任務(wù)的一組集成組件，它們構成了芯粒技術(shù)的基礎。汽車(chē)市場(chǎng)中存在一些獨特且具體的挑戰，芯粒技術(shù)能夠予以解決，尤其是在芯片開(kāi)發(fā)過(guò)程中實(shí)現車(chē)規級認證方面。
芯粒方面的行業(yè)合作與標準化
作為汽車(chē)行業(yè)向芯粒技術(shù)邁進(jìn)的一部分，Arm 參與了多個(gè)行業(yè)協(xié)作計劃和項目。其中包括汽車(chē)芯粒計劃 (Automotive Chiplet Program, ACP)，該計劃由國際研究和開(kāi)發(fā)機構比利時(shí)微電子研究中心 (imec) 主導，旨在促進(jìn)全行業(yè)在芯粒技術(shù)方面進(jìn)行合作和標準化。
標準化對于新興芯粒市場(chǎng)尤為關(guān)鍵，尤其是汽車(chē)行業(yè)，因為汽車(chē)行業(yè)需要在多種應用中采用異構計算方法。標準化通過(guò)支持不同供應商的硬件無(wú)縫協(xié)同工作，避免了生態(tài)系統碎片化，同時(shí)促進(jìn)建立多供應商芯粒供應鏈，為企業(yè)提供性能和商業(yè)差異化的機遇。這對于利用 CPU、GPU 和 NPU 等多樣化計算組件的芯粒尤為關(guān)鍵。例如，芯粒技術(shù)允許拆分系統級芯片 (SoC) 設計，并將大量專(zhuān)用計算任務(wù)轉移到 AI 加速器晶粒上。
此外，標準化的實(shí)施對于應對日益廣泛的 汽車(chē)行業(yè)安全挑戰 至關(guān)重要，因為隨著(zhù)計算和軟件水平的提高，車(chē)輛的潛在受攻擊面也在不斷擴大。
通用硬件架構
為了實(shí)現標準化，我們需要一個(gè)通用架構，作為新一代芯粒技術(shù)的基礎。目前，我們正與 20 多家來(lái)自汽車(chē)、基礎設施和移動(dòng)設備市場(chǎng)的合作伙伴攜手合作，共同推進(jìn) Arm 芯粒系統架構 (Chiplet System Architecture, CSA) 。借由將不同芯粒類(lèi)型的設計選擇進(jìn)行更好的標準化，行業(yè)在邁向系統架構時(shí)能在多個(gè)供應商間實(shí)現更廣泛的芯粒中組件的復用，包括物理設計 IP 和軟 IP。此舉有助于避免芯粒市場(chǎng)出現不必要的碎片化。
標準化驅動(dòng)軟件發(fā)展
與硬件標準化一樣，我們同樣需要一個(gè)由標準驅動(dòng)的軟件架構。SOAFEE 是一項全行業(yè)倡議，Arm 在其中起到主導作用，旨在通過(guò)提升互操作性并加強生態(tài)系統協(xié)作的統一架構框架，推動(dòng)軟件的標準化進(jìn)程。這一舉措推動(dòng)了汽車(chē)中軟件解決方案和軟件定義功能的順利開(kāi)發(fā)與部署，進(jìn)而促進(jìn)了硬件技術(shù)的進(jìn)步，例如芯粒的集成。SOAFEE 還促進(jìn)了車(chē)輛硬件與軟件的解耦，這對于在汽車(chē)市場(chǎng)中充分發(fā)揮芯粒技術(shù)的潛力至關(guān)重要，因為這能增強組件間的靈活性與互操作性，降低了開(kāi)發(fā)成本，并縮短了開(kāi)發(fā)周期。
Arm 為芯粒提供靈活的計算平臺
作為邁向高性能計算的其中一環(huán)，芯粒技術(shù)為生態(tài)系統提供了許多具吸引力的 SoC 設計機會(huì )。目前，Arm 提供了靈活的計算平臺，將助力芯粒生態(tài)系統的蓬勃發(fā)展。我們產(chǎn)品的一大優(yōu)勢在于提供了一系列可復用的 IP 組件，合作伙伴可將我們的 IP 組件集成到大型系統中，這一點(diǎn)在我們 新推出的汽車(chē)增強 IP 技術(shù) 中得到了很好的體現。
Arm 在多樣化的芯粒生態(tài)系統中扮演核心角色。我們所參與的標準化舉措和協(xié)作，有助于確保汽車(chē)市場(chǎng)中芯粒技術(shù)的互操作性和性能，同時(shí)降低復雜性并加快產(chǎn)品上市進(jìn)程。我們已經(jīng)將生態(tài)系統的各方力量匯聚于新的關(guān)鍵標準和計劃之下，這將催生一個(gè)建立在 Arm 平臺上的繁榮且多樣化的芯粒生態(tài)系統。隨著(zhù)我們與行業(yè)伙伴的緊密協(xié)作，構建面向未來(lái)的多供應商生態(tài)系統，這一發(fā)展進(jìn)程必將得到進(jìn)一步的加速。
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