汽車電子，是電子信息技術與汽車傳統(tǒng)技術的結合應用，目前已被廣泛應用于汽車發(fā)動機控制、底盤控制、車身控制、故障診斷以及音響、通訊、導航等方面，顯著提高了車輛的綜合性能，使汽車從代步工具成為同時具有交通、娛樂、辦公和通訊多種功能的綜合平臺。

在不久前舉辦的2019第四屆ADAS與自動駕駛論壇上，Arm中國高級汽車市場經理舒杰以“如何使自動駕駛解決方案大規(guī)模應用”為切入點，詳細介紹了Arm在汽車電子領域長久的技術積累與領先優(yōu)勢。

Arm中國高級汽車市場經理舒杰

20多年持續(xù)研發(fā)，構筑Arm汽車電子技術壁壘

“眾所周知，Arm是藏在芯片后面的 IP供應商，目前Arm在全球已經有超過1500項的IP授權，基于Arm架構的芯片出貨量達1250億片，僅2017年基于Arm架構的芯片出貨量超過210億片?！币婚_場，舒杰便用一組數(shù)據凸顯了Arm生態(tài)系統(tǒng)的巨大體量，“授權合作伙伴包含行業(yè)領袖、初創(chuàng)公司、芯片公司及OEM廠商超過500家。另外有16家頂級汽車芯片廠商授權了Arm的IP?！?/p>

1996年，Arm正式進入汽車領域，從剎車控制芯片的IP開始，到如今已發(fā)展了20多年。目前在IVI領域，85%的處理器采用Arm架構；在ADAS領域，超過65%的應用處理器采用的是Arm架構。從傳統(tǒng)的動力系統(tǒng)控制、底盤控制和車身控制，到現(xiàn)在ADAS/IVI，都有控制芯片在采用Arm的架構。所有電子器件采用通用的架構，輔以領先工具生態(tài)系統(tǒng)的大力支持，汽車制造商和供應商便能對硬件與軟件進行快速創(chuàng)新。這些創(chuàng)新將革新安全性、降低能耗，同時提升駕車體驗。

Arm做IP的研發(fā)，需要針對行業(yè)應用有更長遠的考慮，所以現(xiàn)在也在部署更高級別的自動駕駛計算平臺需要的IP，為自動駕駛提供更好的芯片支持。Arm在研發(fā)IP的過程中，需要梳理和響應更多的業(yè)內需求，才能開發(fā)出合理的IP滿足市場需求、舒杰表示：“目前，Arm與芯片廠商、操作系統(tǒng)供應商、應用軟件開發(fā)商等合作伙伴一起協(xié)同合作，已經搭建出基于Arm的完整生態(tài)，這樣才能很好地服務一級供應商和車廠。”

通往高等級自動駕駛之路的關鍵——算力

汽車行業(yè)多年來一直在談論對于ECU（汽車電子控制單元，又稱“行車電腦”、“車載電腦”等）整合的需求。但討論通常都集中在物理空間、硬件成本、ECU的重量，以及將它們連接在一起所需的接線長度。從廣義上講，整合是由成本、靈活性、能源效率，以及不斷發(fā)展的網絡架構所驅動的。將功能整合到更少的ECU中，簡化了車輛中的控制器網絡，有助于不同系統(tǒng)之間的通信。目前汽車上裝配了100個以上的ECU——每一個都有處理器，它們通過分布式傳感器和處理器實現(xiàn)智能控制。到2020年，一輛車中的傳感器可能會超過200個。

舒杰指出，從自動駕駛的發(fā)展趨勢看，2019年之前的自動駕駛等級大部分是L1、L2，最多到L3。目前一些公司正在做L3+的樣機，預計第一批L3+量產車型在2025年上市。L3+的真正大規(guī)模的部署需要計算平臺具備服務器的計算性能，臺式機的功率要求，以及筆記本的散熱特性，它不能是位于后備箱的服務器。在自動駕駛場景中，從傳感，感知，決策到執(zhí)行，所要求的算力需求越來越大。汽車已經運行在了代碼之上，波音787夢幻客機大約1400萬行代碼，而L5級別的自動駕駛可能要10億+行代碼。

同時，自動駕駛汽車所具備的各項相關功能，需要許多控制單元對其進行控制，而控制單元對各個地方的算力需求是不一樣的。座艙儀表的控制算力要到50K DMIPS，而底盤控制的算力需要15K DMIPS，半自動駕駛算力要求大約是350K DMIPS，所以車里面不同控制單元對算力的要求是不一樣的，總體上是上升的趨勢。如果到更高等級自動駕駛，算力要求會更高。

自動駕駛中隨處可見的Arm芯

因此，針對汽車行業(yè)未來的發(fā)展，Arm不僅希望提高算力，也希望能從芯片IP層面就充分考慮到功能安全，幫助合作伙伴或芯片設計商為后續(xù)工作減少時間和成本。Arm的Safety Ready“安全就緒”計劃，讓客戶在安全方面具備先發(fā)優(yōu)勢，Arm所提供的安全包包含領先的安全特性和技術，認證過的軟件組件和工具，以及魯棒的方法論和認證支持。

2018年9月，Arm推出首款集成功能安全的自動駕駛級處理器 Cortex-A76AE，專為汽車行業(yè)設計。該芯片搭載分核-鎖步（Split-Lock）技術，是一款具有顛覆性的安全創(chuàng)新，并首次在應用處理器中得以實現(xiàn)。其中AE代表“汽車增強型”，任何帶有AE標志的Arm IP都將包含滿足車載應用的特定功能。

不過就自動駕駛而言，采集與需要處理的實時數(shù)據量要比ADAS多很多，因此2018年12月，Arm再推出針對高數(shù)據吞吐計算的IP——Cortex-A65AE，面向汽車電子市場，主要針對7nm優(yōu)化，其最大特點就是支持了SMT多線程，性能吞吐率比前代高3.5倍，預計2020年上市。據舒杰透露，目前已經有客戶購買了Arm的該IP芯片，主要針對需要高數(shù)據吞吐計算能力的應用。

不僅如此，從感知到決策，Arm旗下Cortex-A、Cortex-R與Cortex-M不同的處理器系列在自動駕駛中都將各自負責不同的區(qū)域，Cotex-A負責ADAS、部分中控臺、GPS、DCM，是強調運算的高性能處理器；而Cortex-R則是嵌入式產品，車輛中的EPS、ABS、動力輸出、電池管理等需要高穩(wěn)定性的皆由Cortex-R負責；安全氣囊、GPS、EPS等裝置則需要Cortex-M處理器進行協(xié)助，是小型低功耗的產品。