首頁 > 新聞資訊 作者：Arm 汽車事業(yè)部 EMEA 地區(qū)合作伙伴關(guān)系總監(jiān) Bernhard Rill
對于車載計算而言，Arm 最廣為人知的或許是其高性能 IP 產(chǎn)品，比如 Arm? Cortex?-A 系列 CPU[1]。然而，用于低功耗工作負載的 Cortex-M[2] 架構(gòu)及其系列處理器，還有用于確定性工作負載的 Cortex-R[3] 架構(gòu)及其處理器，也同樣在汽車領(lǐng)域中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
在汽車行業(yè)[4]中，Cortex-R（特別是 Armv8-R[5] 架構(gòu)）已被視為高端實時計算的事實標(biāo)準(zhǔn)。而 Cortex-R52[6] 和 Cortex-R52+[7] 處理器所具備的多功能性也被汽車領(lǐng)域內(nèi) Arm 的諸多芯片合作伙伴視為一大優(yōu)勢，尤其是隨著軟件定義汽車[8]的興起，這一點變得尤為突出。
Arm Cortex-R 的實際應(yīng)用
目前，Armv8-R 以兩種方式應(yīng)用于汽車芯片設(shè)計中，一是在微控制器 (MCU) 設(shè)計中作為主要計算支持，二是在異構(gòu) SoC 設(shè)計中，作為安全島中的實時計算實例。
MCU 設(shè)計中的 Cortex-R
專注于 MCU 設(shè)計的意法半導(dǎo)體 (STMicroelectronics) 推出了新一代基于 Arm 架構(gòu)的高性能 MCU 產(chǎn)品系列——Stellar[9]，該系列可支持多達六個 Cortex-R52+ 內(nèi)核，由此為下一代汽車架構(gòu)帶來了有利支撐，而下一代汽車架構(gòu)則是依賴于各種用于傳動系統(tǒng)、底盤和高級駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS) 等方面的“域”控制器。Cortex-R52 集能效、性能和功能安全特性于一身，使 Stellar MCU 能夠滿足嚴苛的實時性和安全性要求，以便在現(xiàn)代軟件定義汽車中，助力實現(xiàn)自動駕駛和智能動力總成等特性。
此外，恩智浦推出的 S32Z 和 S32E 實時處理器[10]也采用了 Cortex-R52，并由此實現(xiàn)了 S32 系列產(chǎn)品的軟件無縫集成。隨著軟件定義汽車的興起，降低軟件集成復(fù)雜性和增強安全性是整個汽車供應(yīng)鏈的首要任務(wù)。Cortex-R52 能在不同的車載計算平臺上實現(xiàn)軟件的復(fù)用，為廣大的芯片供應(yīng)商、一級供應(yīng)商和車廠節(jié)省了時間和成本。
SoC 和安全島中的 Cortex-R
Cortex-R52 可滿足現(xiàn)代汽車對于電子電氣架構(gòu)的高性能、高可靠性和高安全性的要求。正因于此，Arm 的諸多合作伙伴都將 Cortex-R52 集成到其汽車 SoC 中，特別是作為其安全島的一部分。NVIDIA 在其專為車載自動駕駛系統(tǒng)設(shè)計的 Orin SoC[11] 的安全島中采用了 Cortex-R52 鎖步處理器。此外，瑞薩電子將 Cortex-R52 集成到其 R-Car-S4 SoC[12] 中，用于汽車通信。在今年的 CES 上，邊緣 AI 半導(dǎo)體公司安霸 (Ambarella) 宣布推出 CV3-AD685 汽車 AI 域控制器，該 SoC 搭載了 Cortex-R52 雙核鎖步處理器。和其他汽車合作伙伴一樣，安全性仍然是安霸關(guān)注的焦點，CV3-AD685 芯片的目標(biāo)是達到 ASIL-B 級別，并且還包含一個 ASIL-D 級別的安全島。
關(guān)于 Cortex-R 集成的最佳實踐
除了上述這些已對外公開發(fā)布的 Arm 汽車合作伙伴外，另外還有 20 家采用 Cortex-R52 和 Cortex-R52+ 的 IP 授權(quán)許可伙伴，這些合作伙伴也同樣在利用 Cortex-R 打造進一步的設(shè)計和平臺開發(fā)。行業(yè)對 Armv8-R 架構(gòu)和處理器的高度關(guān)注促使汽車行業(yè)不斷探索如何將這些計算元素融入芯片設(shè)計中。為此，Arm 發(fā)布了兩份白皮書，概述了 Armv8-R 芯片[13]的虛擬化和 Cortex-R52+ 軟件整合[14]的最佳實踐，為感興趣的伙伴提供支持和幫助。
在汽車行業(yè)中，對于車內(nèi)實時計算需求的發(fā)展考量較為廣泛。最近，我和我的同事 James Scobie 共同為《ATZ Electronics》[15]撰寫的文章中就這一點進行了闡述，其中概述了安全、可靠且可擴展的計算基礎(chǔ)對不斷演進的汽車電子電器架構(gòu)的重要性。
用于實時計算的架構(gòu)和 IP
軟件定義汽車的興起增加了計算的復(fù)雜性和計算的工作負載，這使得 Armv8-R 架構(gòu)和 Cortex-R52+ 處理器已成為汽車行業(yè)不可或缺的產(chǎn)品。Armv8-R 架構(gòu)和 Cortex-R52 處理器能滿足下一代汽車所需的性能、效率、安全、可靠和軟件需求。對于實時計算，Cortex-R 無疑是汽車行業(yè)的理想之選。
（文章來源公眾號：Arm社區(qū)）
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