Arm 驅(qū)動汽車行業(yè)芯粒開發(fā)與部署

汽車的算力需求呈現(xiàn)持續(xù)增長的態(tài)勢。為了追求更高的自動駕駛性能、先進的車內(nèi)體驗，以及向電氣化的轉(zhuǎn)變，軟件和人工智能 (AI) 正在加速發(fā)展，驅(qū)動一個由 AI 賦能的軟件定義汽車 (SDV) 時代。

與此同時，先進駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS)、自動駕駛和車載信息娛樂 (IVI) 等關鍵的汽車用例，需要采用異構計算方法來滿足復雜的計算要求。以 IVI 為例，它正逐步演變?yōu)槿娴臄?shù)字平臺，配備更多高分辨率顯示屏，并引入眾多新的應用。同時，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)濟學和物理學的角度來看，為滿足高算力需求而打造的單片芯片，因其晶體管數(shù)量增加且周期時間延長，正變得愈加復雜和昂貴。AI 技術的迅猛發(fā)展會讓這一挑戰(zhàn)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)。

芯粒技術通過堆疊、分區(qū)和互連多個半導體晶粒 (die)，實現(xiàn)了更為緊湊的芯片設計，進而提升了性能，并降低了功耗。這種先進的封裝技術還降低了設計成本，支持一系列有趣的新穎芯片設計，并能夠跨不同供應商實現(xiàn)兼容，這對于在 SDV 中采用多樣化硬件的汽車行業(yè)來說，無疑是一大利好。

標準化對于新興芯粒市場尤為關鍵，尤其是汽車行業(yè)，因為汽車行業(yè)需要在多種應用中采用異構計算方法。標準化通過支持不同供應商的硬件無縫協(xié)同工作，避免了生態(tài)系統(tǒng)碎片化，同時促進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鍵。例如，芯粒技術允許拆分系統(tǒng)級芯片 (SoC) 設計，并將大量專用計算任務轉(zhuǎn)移到 AI 加速器晶粒上。

此外，標準化的實施對于應對日益廣泛的 汽車行業(yè)安全挑戰(zhàn) 至關重要，因為隨著計算和軟件水平的提高，車輛的潛在受攻擊面也在不斷擴大。

為了實現(xiàn)標準化，我們需要一個通用架構，作為新一代芯粒技術的基礎。目前，我們正與 20 多家來自汽車、基礎設施和移動設備市場的合作伙伴攜手合作，共同推進 Arm 芯粒系統(tǒng)架構 (Chiplet System Architecture, CSA) 。借由將不同芯粒類型的設計選擇進行更好的標準化，行業(yè)在邁向系統(tǒng)架構時能在多個供應商間實現(xiàn)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出現(xiàn)不必要的碎片化。

與硬件標準化一樣，我們同樣需要一個由標準驅(qū)動的軟件架構。SOAFEE 是一項全行業(yè)倡議，Arm 在其中起到主導作用，旨在通過提升互操作性并加強生態(tài)系統(tǒng)協(xié)作的統(tǒng)一架構框架，推動軟件的標準化進程。這一舉措推動了汽車中軟件解決方案和軟件定義功能的順利開發(fā)與部署，進而促進了硬件技術的進步，例如芯粒的集成。SOAFEE 還促進了車輛硬件與軟件的解耦，這對于在汽車市場中充分發(fā)揮芯粒技術的潛力至關重要，因為這能增強組件間的靈活性與互操作性，降低了開發(fā)成本，并縮短了開發(fā)周期。

作為邁向高性能計算的其中一環(huán)，芯粒技術為生態(tài)系統(tǒng)提供了許多具吸引力的 SoC 設計機會。目前，Arm 提供了靈活的計算平臺，將助力芯粒生態(tài)系統(tǒng)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(tǒng)中，這一點在我們 新推出的汽車增強 IP 技術 中得到了很好的體現(xiàn)。

Arm 在多樣化的芯粒生態(tài)系統(tǒng)中扮演核心角色。我們所參與的標準化舉措和協(xié)作，有助于確保汽車市場中芯粒技術的互操作性和性能，同時降低復雜性并加快產(chǎn)品上市進程。我們已經(jīng)將生態(tài)系統(tǒng)的各方力量匯聚于新的關鍵標準和計劃之下，這將催生一個建立在 Arm 平臺上的繁榮且多樣化的芯粒生態(tài)系統(tǒng)。隨著我們與行業(yè)伙伴的緊密協(xié)作，構建面向未來的多供應商生態(tài)系統(tǒng)，這一發(fā)展進程必將得到進一步的加速。