隨著汽車原始設(shè)備制造商(OEM)力求通過(guò)用戶體驗(yàn)實(shí)現(xiàn)車輛和車型的差異化，基于軟件定義汽車所構(gòu)建的基礎(chǔ)，AI 工作負(fù)載正在不斷增長(zhǎng)。這帶來(lái)了諸多挑戰(zhàn)，包括在日益復(fù)雜的系統(tǒng)中確保無(wú)縫集成、提供實(shí)時(shí)性能、安全性和網(wǎng)絡(luò)安全。

　　為滿足這一需求，Arm 最近推出了 Arm Zena 計(jì)算子系統(tǒng)(CSS)，該公司將其描述為 “一種變革性的、預(yù)集成且經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的 CSS，旨在加速 AI 定義汽車的開(kāi)發(fā)”。

　　Arm 在推出 CSS 時(shí)表示：“Zena CSS 設(shè)計(jì)為從數(shù)字座艙擴(kuò)展至高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)，是向中央計(jì)算架構(gòu)廣泛轉(zhuǎn)變的一部分，它使汽車創(chuàng)新者能夠以高性能、功能安全和云原生就緒為核心，提供領(lǐng)先的車輛體驗(yàn)。”

　　Arm 涉足汽車行業(yè)已超過(guò) 25 年。幾乎每一家全球汽車制造商都以某種形式采用了 Arm 的車輛技術(shù)，無(wú)論是 Cortex-M 和 R 系列 CPU，還是使用 Arm Cortex-A CPU 的高端微處理器。

　　最近，英偉達(dá)宣布推出用于物理人工智能和機(jī)器人技術(shù)的 Jetson Thor 系列模塊。NVIDIA DRIVE AGX Thor 將 Arm Neoverse V3AE CPU 與 NVIDIA 的 GPU 和加速器集成，以提供 AI 驅(qū)動(dòng)的汽車功能所需的集中計(jì)算能力，而 Jetson AGX Thor 則為機(jī)器人等物理 AI 應(yīng)用提供類似功能。

　　另一個(gè)例子是 Arm 與聯(lián)發(fā)科的長(zhǎng)期技術(shù)合作，Arm 向聯(lián)發(fā)科授權(quán)其 CPU 和 GPU 架構(gòu)，聯(lián)發(fā)科則設(shè)計(jì)諸如天璣和 Kompanio 系列的芯片組。聯(lián)發(fā)科的芯片組基于 Arm 的高能效設(shè)計(jì)，包含最新的 Arm Cortex CPU 和 Immortalis GPU。

　　聯(lián)發(fā)科新的天璣汽車座艙平臺(tái) C-X1 SoC 采用 Arm v9.2-A 架構(gòu)、NVIDIA Blackwell GPU 和深度學(xué)習(xí)加速器，為車輛提供高效的設(shè)備端 AI 能力。它支持實(shí)時(shí)功能，如語(yǔ)音助手、路線規(guī)劃、旅行視頻創(chuàng)建、駕駛員監(jiān)控、車內(nèi)外環(huán)境感知以及個(gè)性化媒體推薦。

　　Arm 還主要通過(guò)其 Cortex-A、-M 和 - R 系列與許多其他座艙 SoC 供應(yīng)商密切合作。

　　《汽車工業(yè)》(AI)雜志與 Arm 汽車業(yè)務(wù)線產(chǎn)品與解決方案副總裁 Suraj Gajendra 進(jìn)行了對(duì)話，首先從 Arm 如何針對(duì)汽車用例進(jìn)行設(shè)計(jì)開(kāi)始：

　　Arm 汽車增強(qiáng)(AE)解決方案提供可擴(kuò)展的、經(jīng)過(guò)安全認(rèn)證的計(jì)算平臺(tái)，旨在支持 AI 功能并簡(jiǎn)化車輛中的軟件開(kāi)發(fā)。

　　它們都經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、驗(yàn)證和優(yōu)化，可與 Arm Cortex 處理器、Arm GPU 和 ISP 配合使用?；陂_(kāi)放的 AMBA 接口標(biāo)準(zhǔn)，Arm 系統(tǒng) IP 為設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)提供了構(gòu)建更好系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

　　2024 年推出的第三代 IP 為娛樂(lè)和高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)等應(yīng)用優(yōu)化了汽車工作負(fù)載。

　　因此，從技術(shù)支持的角度來(lái)看，我們構(gòu)建了用于處理器和傳感器的計(jì)算 IP，同時(shí)我們還提供所有其他系統(tǒng) IP，以確保為信息娛樂(lè)和 ADAS 等領(lǐng)域提供堅(jiān)實(shí)的計(jì)算架構(gòu)。

　　AI：你們的產(chǎn)品組合是否涵蓋全系列的 AE IP 產(chǎn)品?

　　Gajendra：從根本上說(shuō)，通過(guò)我們從微控制器到高端微處理器的全系列產(chǎn)品，我們的技術(shù)遍布汽車的各個(gè)角落。

　　Arm Neoverse 內(nèi)核專為高性能計(jì)算而設(shè)計(jì)，Cortex-M 用于實(shí)時(shí)應(yīng)用，Cortex-R 用于安全關(guān)鍵型應(yīng)用，Cortex-A 用于汽車系統(tǒng)中的可擴(kuò)展應(yīng)用。所有這些內(nèi)核都包含安全功能，如鎖步內(nèi)核(DCLS)和符合 ASIL D 標(biāo)準(zhǔn)。

　　AI：你們的汽車增強(qiáng)(AE)解決方案是否提供可擴(kuò)展的、經(jīng)過(guò)安全認(rèn)證的計(jì)算基礎(chǔ)，為整個(gè)車輛的 AI 提供動(dòng)力?

　　Gajendra：我們通過(guò)工作負(fù)載來(lái)處理 AI，而工作負(fù)載可以由 CPU、GPU 和 NPU 共享。

　　我們確保我們的 IP 和技術(shù)針對(duì)在我們系統(tǒng)上運(yùn)行的任何工作負(fù)載部分進(jìn)行了優(yōu)化。2025 年 3 月，我們宣布發(fā)布 Arm Kleidi 庫(kù)，用于在基于 Arm 的 CPU 上加速任何框架。

　　這些庫(kù)建立在我們過(guò)去 35 年培育的軟件生態(tài)系統(tǒng)之上。

　　它們旨在充分利用 Arm Cortex-A、Cortex-X 和 Arm Neoverse CPU 的能力，確保為機(jī)器學(xué)習(xí)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)(CV)任務(wù)提供最佳性能。

　　AI：行業(yè)是否正在進(jìn)入 AI 定義汽車的時(shí)代?

　　Gajendra：絕對(duì)是的。我們堅(jiān)信行業(yè)已準(zhǔn)備好實(shí)現(xiàn)未來(lái)的 AI 定義汽車。我們非常自豪能與我們的整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)和合作伙伴一起推動(dòng)這一進(jìn)程。

　　AI：你認(rèn)為軟件定義汽車和 AI 定義汽車之間的區(qū)別是什么?

　　Gajendra：在過(guò)去的四五年里，我們整個(gè)行業(yè)一直在談?wù)撥浖x汽車，現(xiàn)在我們又增加了 AI 定義汽車。

　　AI 定義汽車不會(huì)取代軟件定義汽車。我們的解釋是，軟件定義汽車提供了基礎(chǔ)和裸機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施，以確保車輛在離開(kāi)經(jīng)銷商后能夠繼續(xù)接收軟件更新和升級(jí)。

　　為軟件開(kāi)發(fā)人員提供靈活性，使其能夠在云中優(yōu)化應(yīng)用程序并通過(guò)空中更新將其提供給汽車，這一點(diǎn)至關(guān)重要。

　　當(dāng)談到 AI 定義汽車時(shí)，我們正在使人工智能應(yīng)用能夠在軟件定義的基礎(chǔ)設(shè)施之上運(yùn)行。AI 定義汽車將支持新的工作負(fù)載。例如，由 AI 模型驅(qū)動(dòng)的駕駛員或乘客監(jiān)控算法，或用于自動(dòng)駕駛的端到端 AI 模型。

　　行業(yè)已為下一代車輛做好準(zhǔn)備，因?yàn)樵谶^(guò)去的五六年里，我們已經(jīng)構(gòu)建了將車輛連接到云所需的基礎(chǔ)設(shè)施。

　　單個(gè) OEM、芯片供應(yīng)商或軟件開(kāi)發(fā)商無(wú)法開(kāi)發(fā)整個(gè)車輛系統(tǒng)，盡管它基本上是四個(gè)輪子上的計(jì)算機(jī)。

　　這變得非常復(fù)雜，尤其是對(duì)于高端區(qū)域應(yīng)用，這些應(yīng)用需要多個(gè)傳感器，需要在與車載計(jì)算機(jī)集成的同時(shí)對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。

　　傳感器制造商和傳感器軟件供應(yīng)商需要有人參與其中，與芯片供應(yīng)商和中央計(jì)算平臺(tái)供應(yīng)商集成。為該平臺(tái)編寫(xiě)軟件應(yīng)用程序的軟件開(kāi)發(fā)人員也需要參與其中。

　　當(dāng)然，當(dāng)談到軟件定義汽車時(shí)，你還需要與云服務(wù)提供商密切合作。

　　因此，這不僅僅是一家公司或一群公司能夠提供所需的東西。需要整個(gè)行業(yè)的生態(tài)系統(tǒng)共同努力來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，我們?cè)俅螢樘幱谶@一演進(jìn)的中心而感到自豪。

　　Arm Zena CSS 支持 ADAS、AI 座艙和 OTA 功能，集成了標(biāo)準(zhǔn)化的安全島和安全飛地。

　　AI：滿足未來(lái)車輛不斷增長(zhǎng)的能源需求的主要挑戰(zhàn)是什么?

　　Gajendra：隨著我們從內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)向電動(dòng)汽車，人們不想每天給汽車充電，而是希望在充電之間有更長(zhǎng)的續(xù)航里程。

　　與此同時(shí)，他們希望汽車擁有新功能，這需要更多的計(jì)算能力，這顯著提高了汽車的整體能源消耗。

　　當(dāng)涉及到 AI 時(shí)，在中央計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)的任何應(yīng)用程序或功能都必須是節(jié)能的，這樣它就不會(huì)消耗所有能源。因此，在車輛中擁有節(jié)能架構(gòu)的重要性絕對(duì)是至關(guān)重要的。

　　再一次，我們?yōu)檫@一轉(zhuǎn)變做好了準(zhǔn)備，因?yàn)?Arm 計(jì)算架構(gòu)的支柱之一是能源效率，這就是為什么我們的芯片出現(xiàn)在如此多的手機(jī)中。我們正在將該技術(shù)引入汽車領(lǐng)域。

　　AI:請(qǐng)告訴我們 Arm 在 SDV 加速器中的參與情況。

　　Gajendra：隨著車輛中 AI 定義功能的需求增加，傳統(tǒng)的線性汽車開(kāi)發(fā)時(shí)間表變得越來(lái)越不實(shí)用。

　　由 AWS 和 HERE 領(lǐng)導(dǎo)的 SDV 加速器支持一個(gè)協(xié)作環(huán)境，為汽車制造商及其合作伙伴提供對(duì)在云中虛擬運(yùn)行的 Arm 解決方案的訪問(wèn)，旨在減少?gòu)?fù)雜性，允許早期軟件開(kāi)發(fā)，并縮短未來(lái)車輛的上市時(shí)間。

　　AI：Arm 如何支持移動(dòng)出行向更智能、更安全和更高效的車輛演進(jìn)?

　　Gajendra：當(dāng)涉及到支持新的 AI 定義應(yīng)用程序時(shí)，我們正在確保中央計(jì)算機(jī)中有足夠的計(jì)算能力，無(wú)論是通過(guò)我們的 CPU、支持 AI 的 GPU 還是其他 IP。

　　當(dāng)然，我們將繼續(xù)支持我們多年來(lái)在汽車安全和網(wǎng)絡(luò)安全方面的投資，以確保汽車計(jì)算過(guò)程以安全可靠的方式完成。

　　這是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，也是我們每天都在談?wù)摰姆浅Ｖ匾脑掝}，因?yàn)殡S著越來(lái)越多的智能應(yīng)用程序的運(yùn)行，我們必須確保以安全可靠的方式完成。

　　一個(gè)座艙應(yīng)用程序，無(wú)論它有多酷，都不應(yīng)該干擾 ADAS 應(yīng)用程序，因此挑戰(zhàn)在于確保應(yīng)用程序被分離出來(lái)，不會(huì)相互干擾。

　　同時(shí)，我們專注于所有技術(shù)的能源效率，以確保我們?cè)诓幌母嚯娏Φ那闆r下提供更高水平的性能。

　　AI：Arm 的下一步是什么?

　　Gajendra：傳統(tǒng)上，公司向行業(yè)提供核心 IP 產(chǎn)品。我們下一步要做的是汽車計(jì)算子系統(tǒng)，稱為 Zena 計(jì)算子系統(tǒng)(CSS)，這是支持縮短汽車芯片開(kāi)發(fā)周期所需的。

　　Arm Zena CSS 為 ADAS 和信息娛樂(lè)等安全關(guān)鍵型任務(wù)提供高效、高性能的計(jì)算，將工程時(shí)間縮短 20%，并支持可擴(kuò)展的、面向 AI 的解決方案。通過(guò)預(yù)先驗(yàn)證、經(jīng)過(guò)安全認(rèn)證的計(jì)算平臺(tái)，它可以將 AI 和軟件定義汽車的開(kāi)發(fā)時(shí)間表縮短一年或更長(zhǎng)時(shí)間。

　　它支持 ADAS、AI 座艙和 OTA 功能，集成了標(biāo)準(zhǔn)化的安全島和安全飛地，并可以通過(guò) Arm GPU 和 ISP 技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)展，以提供靈活、優(yōu)化的 SoC 解決方案。

　　有了 CSS，我們不僅提供 IP，還提供更完整的子系統(tǒng)。Zena 計(jì)算子系統(tǒng)有 16 個(gè) CPU，作為一個(gè)集成的安全島，內(nèi)置符合 ISO 26262 和 ISO 21434 標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)安全功能。

　　在 CSS 級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)化 Arm 架構(gòu)并提供共享建模工具，可簡(jiǎn)化軟件移植，減少平臺(tái)碎片化，并支持靈活的 SoC 設(shè)計(jì)，以便在車輛中更輕松地集成 AI。