英特爾為汽車行業(yè)打造芯片級增強版硬件虛擬化功能，助力打造軟件定義汽車

借助英特爾市場領(lǐng)先的芯片級增強版硬件虛擬化功能，英特爾汽車事業(yè)部旨在為行業(yè)提供具有卓越性能和超高效率的軟件定義汽車（SDV）的架構(gòu)方案，幫助用戶獲得99%的高效率和零延遲。這一高性能計算平臺提供了足夠的空間來處理多個軟件工作負載，充分滿足了汽車用戶對高質(zhì)量和個性化體驗的期望。

英特爾具備業(yè)界兼具強大功能和能效的虛擬化實施方案。缺乏這一能力，汽車制造商將難以打造他們所設(shè)想的下一代車載體驗，無法為用戶提供反應(yīng)靈敏、性能強大的車載系統(tǒng)。

英特爾推出全新軟件定義汽車架構(gòu)方案，以滿足汽車行業(yè)的需求。汽車行業(yè)一直在朝著軟件定義的未來邁進，并嘗試借助虛擬機管理程序以實現(xiàn)軟件虛擬化。但這也帶來了一個瓶頸——它無法滿足當(dāng)今工作負載對性能不斷增長的需求。英特爾的芯片級增強版分離方案打造了一個能夠繞過虛擬機管理程序的直接路徑，并在軟件內(nèi)為更高質(zhì)量和新的工作負載提供了額外的性能，從而使消費者獲得他們所期待的下一代功能和服務(wù)成為可能。

這一方案的工作原理是什么呢？大家可以將運行軟件定義汽車（SDV）所需的算力想象成一臺滿電的電動汽車（EV）。大家普遍認為，如果車輛從家里（A點）直接到達預(yù)定的目的地（B點），它的性能是優(yōu)化了的，如果有差別也僅在于不同車輛之間的差異。這正是英特爾芯片級增強版硬件虛擬化功能的工作原理，它能夠讓工作負載更為快速的抵達硬件層。

但是，如果電動汽車被迫繞道到另一個地點（C點），那么它必須消耗更多的核心能源，行駛在路上的時間也會更長。這種被迫的“繞道”，與其它芯片供應(yīng)商的做法頗為相似，也就是說，在工作負載抵達底層硬件之前，在軟件層面上實施了過多的虛擬化功能，相當(dāng)于多繞路走了一段到C點的路。這種繞路，最終會導(dǎo)致明顯的性能衰減。

拋開汽車路程的類比，路徑中的更多細節(jié)也能彰顯英特爾市場領(lǐng)先的虛擬化功能所帶來的諸多優(yōu)勢。這些優(yōu)勢是基于圖形處理器（GPU）來實現(xiàn)的。

使用虛擬機管理程序的GPU軟件虛擬化功能與英特爾基于硬件進行物理分隔的SDV之間的功能比較

上圖顯示了必須在軟件中完成虛擬化，以及在芯片層面進行物理分隔所經(jīng)過的不同路徑。在圖片左側(cè)，想要通過虛擬機管理程序運行多個基于GPU的工作負載，虛擬機必須要先訪問虛擬機管理程序，然后到服務(wù)操作系統(tǒng)（OS）層面，還需要額外的數(shù)百行代碼，并使用寶貴的帶寬，才能到達GPU。與之相對，當(dāng)使用基于單根I/O虛擬化（SR-IOV）功能的英特爾SDV SoC時，每個工作負載都會被直接在GPU芯片層面分離，從而釋放軟件層，進而在零延遲的情況下實現(xiàn)更高的性能和功能。

使用GFX Manhattan 3.0（離屏）的SR-IOV和僅虛擬分離（VirtIO）的性能基準比較

第二幅圖顯示了英特爾SDV系統(tǒng)級芯片（SoC）與僅虛擬分離（VirtIO）方案相比下的效率優(yōu)勢。行業(yè)標(biāo)準圖形基準GFX Manhattan 3.0（離屏）的測試結(jié)果顯示，在運行單一工作負載時，英特爾方案的運行效率可達99%，而競爭對手的運行效率約為43%。實際上，這意味著如果運行一個需要每秒100幀（FPS）的工作負載，使用英特爾解決方案，可以在零延遲的情況下獲得99FPS，而使用其他解決方案，只能獲得43FPS的速度，且還會遇到與工作負載相關(guān)的額外延遲。這個例子僅僅是英特爾市場領(lǐng)先的虛擬化功能的淺層優(yōu)勢。這些優(yōu)勢同樣適用于基于AI的工作負載，甚至不使用GPU或AI加速器的無顯示工作負載。

該方案的推出對于車載體驗的提升有著非常重要的意義。虛擬化是開啟用戶所期待的下一代汽車體驗的關(guān)鍵所在。有了它，駕駛員和乘客將體驗到更靈敏、更強大的汽車，包括在玩游戲時獲得更高的幀速率性能、體驗到優(yōu)美的3D地圖應(yīng)用程序而非繼續(xù)使用2D地圖，以及實現(xiàn)車內(nèi)多個顯示屏上的實時3D可視化，或通過實時AI推理獲得增強安全性等等。

這些功能的更新將通過便捷且穩(wěn)定的OTA推送給用戶。有了OTA，用戶在汽車的整個生命周期內(nèi)都能享受到最新的服務(wù)和功能。

審核編輯：劉清