16 核 ARM Zena 子系統用于 AI 定義的車(chē)輛

ARM 開(kāi)發(fā)了一個(gè)包含 16 個(gè)高性能處理器的計算子系統（CSS），以加快下一代 AI 芯片在汽車(chē)設計中的開(kāi)發(fā)速度。

這是首次使用 Zena 品牌，并提供 16 個(gè) Cortex A720AE 汽車(chē)處理器核心和 Cortex-R82AE 實(shí)時(shí)微控制器核心。

一個(gè)關(guān)鍵區別是 Mali GPU 是可選的，AI 加速器也是可選的，這表明 ARM 預計芯片制造商將添加額外的 IP，無(wú)論是作為 RTL 集成在芯片中，還是作為芯片 LET。

這標志著(zhù)在軟件定義汽車(chē)中越來(lái)越多地使用人工智能，從而提高了處理需求

“我們擁有超過(guò) 94%的汽車(chē)制造商使用 ARM 技術(shù)，前 15 家硅片供應商也使用我們的技術(shù)，”ARM 汽車(chē)和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品線(xiàn)的高級副總裁兼總經(jīng)理迪普蒂·瓦查尼表示。

“所有新的電動(dòng)汽車(chē)制造商都使用 ARM 技術(shù)，這使我們能夠看到市場(chǎng)的發(fā)展方向，從軟件定義汽車(chē)（SDV）的集中計算到人工智能定義汽車(chē)。我們看到未來(lái)將基于 SDV 構建人工智能定義汽車(chē)，包括云中的模型以及汽車(chē)中的模型?！?/p>

“不同之處在于，我們在汽車(chē)領(lǐng)域看到人工智能，比在其他領(lǐng)域更早，”她說(shuō)?！斑@種人工智能定義汽車(chē)有獨特的要求，對計算的需求增加，這推動(dòng)了 Zena CSS 的發(fā)展?！?/p>

ARMv9 720AE 核心去年發(fā)布，這些核心將與安全島和實(shí)時(shí)處理功能的 Correx-R82AE 核心以及安全區域一起部署，這對于保護車(chē)輛中的數據至關(guān)重要。運行時(shí)安全引擎提供安全的空中下載更新，而系統級安全和根信任由 ARM TrustZone 啟用。

有一個(gè)更高性能的核心，NeoverseV3AE，它將用于即將推出的 Nvidia Drive Thor 芯片中。

未來(lái)的 Cortex-A520AE、A720AE 和 NeoverseV3AE 預計將被品牌化為 Zena Pro、Premium 和 Ultra 核心，作為上個(gè)月宣布的產(chǎn)品線(xiàn)整體重新品牌化的一部分。

使用 CSS 意味著(zhù)項目所需的工程師更少，從而加快了開(kāi)發(fā)時(shí)間?！斑@意味著(zhù)每個(gè)項目減少 20%的工程師和 12 個(gè)月的節省，這對我們的客戶(hù)來(lái)說(shuō)是一個(gè)全新的模式，”Vachani 說(shuō)?！斑@使客戶(hù)能夠專(zhuān)注于差異化，無(wú)論是原始設備制造商、硅供應商還是一級供應商?！?/p>

GPU 或神經(jīng)處理器的接口基于 UCIe 標準，該標準使用 PCI Express 調制來(lái)簡(jiǎn)化集成。這還允許可擴展性，能夠向 CSS 添加多個(gè) AI 加速器或 NPU，用于高端處理，例如自動(dòng)駕駛汽車(chē)，但同時(shí)在整個(gè)車(chē)型范圍內使用相同的底層芯片和軟件。

關(guān)鍵合作伙伴之一賽靈思設計系統公司，與 ARM 芯片組系統架構（CSA）以及由比利時(shí) imec 領(lǐng)導的汽車(chē)芯片組計劃（ACP）共同開(kāi)發(fā)了芯片組設計和 IP，ARM 和賽靈思在其中扮演著(zhù)重要角色。支持 CSA 標準對于使用 UCIe 進(jìn)行多芯片組互連的廣泛行業(yè)采用至關(guān)重要。賽靈思 UCIe IP 最近獲得了 ISO 26262 ASIL-B 認證，用于汽車(chē)功能安全芯片組。

“您可以在硅片上擁有多個(gè)具有獨立 NPU 的芯片，以實(shí)現可擴展性，無(wú)論是在硬件上還是在軟件上，”她說(shuō)?！澳梢允褂猛耆嗤?Zena CSS 并將其圍繞它構建，以保持一致性?！?/p>

ARM 與亞馬遜 AWS、賽靈思設計系統公司、西門(mén)子 EDA 和 Synopsys 合作，在云上運行軟件的工具，以便在硅片可用之前就開(kāi)始開(kāi)發(fā)。例如，Synopsys 與超過(guò) 50 家 OEM 和一級供應商合作，使用虛擬原型技術(shù)，并開(kāi)發(fā)了超過(guò) 1,000 個(gè)汽車(chē)虛擬模型。

Synopsys 平臺架構師允許汽車(chē)硬件和軟件架構師使用早期模型來(lái)探索和預測其應用程序工作負載在特定 Zena CSS 配置上的關(guān)鍵指標，如延遲、帶寬、爭用和利用率。

電子數字孿生包括用于 Zena CSS 的虛擬器開(kāi)發(fā)套件 (VDK)，用于模擬基于域和區域的 E/E 架構。通過(guò)這些 eDTs，團隊可以在模擬域中開(kāi)發(fā)和測試應用程序軟件，減少對物理硬件的需求。這種方法能夠加快軟件交付速度，有助于減少缺陷，并簡(jiǎn)化硬件/軟件協(xié)同設計流程。

它還在與 Vector Informatik 合作開(kāi)發(fā)一個(gè) SIL 套件開(kāi)源庫，以及與大陸、電裝、IPG Automotive 等公司合作，將虛擬原型能力集成到他們的解決方案中。

軟件正成為發(fā)展的關(guān)鍵因素，對于 AI 定義的汽車(chē)，開(kāi)發(fā)者可以使用虛擬平臺來(lái)驗證 AI 工作負載和邊緣推理行為，在結合 RTL 仿真器的真實(shí)模擬中。云工具還支持在部署到汽車(chē)之前在云端進(jìn)行軟件測試，加速硅和軟件的開(kāi)發(fā)和驗證。

Cadence Design Systems 的 Helium Studio 與 Palladium 仿真系統和 Protium 原型系統合作，在混合平臺上使用實(shí)際的 SoC 硬件進(jìn)行早期軟件驗證，隨著(zhù)設計的進(jìn)展。Helium Studio 還支持汽車(chē)多芯片 let 開(kāi)發(fā)和可擴展嵌入式邊緣開(kāi)放架構（SOAFEE）。SOAFEE 社區正在 Zena CSS 上開(kāi)發(fā)數字駕駛艙和娛樂(lè )系統設計的藍圖，以在客艙中使用 AI 進(jìn)行檢測和語(yǔ)音控制。這些藍圖使用 SystemReady 認證和合規計劃，并符合行業(yè)標準 API，以在 CSS 上運行。

西門(mén)子數字工業(yè)軟件也在其專(zhuān)為軟件定義汽車(chē)設計的 PAVE360 軟件中增加了對 Zena CSS 的支持。

“AI 定義的汽車(chē)時(shí)代為車(chē)內新體驗的實(shí)現提供了機遇，但這將需要更快的發(fā)展速度和部署，”Arm 汽車(chē)產(chǎn)品與軟件解決方案業(yè)務(wù)線(xiàn)副總裁 Suraj Gajendra 表示?！敖柚鏖T(mén)子的虛擬平臺解決方案，如 PAVE360，Arm 使我們的合作伙伴能夠在物理硅片可用之前開(kāi)始在 Zena CSS 上進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)，顯著(zhù)減少了新軟件解決方案的開(kāi)發(fā)時(shí)間?！?/p>

“我們與 ARM 的合作證明，車(chē)輛開(kāi)發(fā)僅靠軟件定義已經(jīng)不夠了——現在這個(gè)過(guò)程需要具備系統意識，需要并行開(kāi)發(fā)整個(gè)車(chē)輛系統，以確保整個(gè)系統滿(mǎn)足要求并需要持續驗證，”西門(mén)子工業(yè)軟件混合與虛擬系統副總裁大衛·弗里茨表示?！拔覀兪箍蛻?hù)能夠在電子、硬件和應用程序開(kāi)發(fā)中開(kāi)發(fā)跨領(lǐng)域的數字孿生，以進(jìn)行驗證和集成，涵蓋整個(gè)片上系統（SoC）、電子/電氣（E/E）系統和車(chē)輛開(kāi)發(fā)流程?！?/p>

PAVE360，作為西門(mén)子 SDV 框架的一部分，將 Innexis 軟件環(huán)境、Veloce 硬件輔助驗證和驗證系統、用于產(chǎn)品生命周期的 Teamcenter 軟件、用于應用生命周期管理(ALM)的 Polarion，以及用于仿真的 Simcenter Prescan 和 Simcenter Amesim 軟件匯集在一起，提供了一種更集成化的軟件定義開(kāi)發(fā)方法。

這允許開(kāi)發(fā)人員在硅片可用之前使用 PAVE360 為 Zena CSS 開(kāi)發(fā)軟件，并且在 SOAFEE 社區中，虛擬原型環(huán)境將成為啟用 SOAFEE 藍圖的關(guān)鍵技術(shù)。開(kāi)發(fā)人員然后可以在系統中功能性地驗證軟件，并精確地模擬 SoC 算法和硬件/軟件交互，有助于減輕軟件定義和系統感知車(chē)輛開(kāi)發(fā)帶來(lái)的必然挑戰。

ARM 表示其正在為 2025 年底的汽車(chē)應用操作系統和軟件棧開(kāi)發(fā) SystemReady 擴展，這些應用將在不同的硬件上運行。