作者 | 王启隆
责编 | 唐小引
出品 | CSDN(ID:CSDNnews)
随着人工智能在自动驾驶领域的深入应用,全球汽车产业正面临一场前所未有的技术革命。日益复杂的算法、精密的传感器网络和严格的合规标准,使得从概念设计到实际生产的全过程面临着严峻挑战。在【 】中,图灵奖得主 Joseph Sifakis 曾对 CSDN 分享了他对于自动驾驶技术深层次的理解:
「自动驾驶汽车所面临的主要问题是,系统需要能够理解所发生的事件并正确解读。因此,感知功能必须足够可靠,并建立对外部世界的准确模型,这是非常困难的。此外,还存在人为干涉的因素,这也是为什么在一些论文中我将自动驾驶称之为‘疯狂想法’的原因。不过,我认为我们应该致力于开发一些能够提供必要保证的技术,比如将神经网络与传统解决方案并行工作,以便在同一体系结构中整合 AI 和我们信任的传统系统,以确保性能和安全性的平衡。」
近日,半导体巨头 Arm 与生态系统合作伙伴联手,推出了最新的 Arm 汽车增强(AE)处理器及虚拟原型平台解决方案,这一举措显著改善了传统汽车开发流程,据称 可大幅度缩短人工智能汽车的开发周期,最高可节约两年的开发时间 。
Arm 高级副总裁兼汽车事业部总经理 Dipti Vachani 表示 :「汽车市场正经历前所未有的转型,更多的自动化需求、更先进的用户体验追求以及电气化趋势,推升了软件和人工智能的爆发式增长。鉴于汽车电子系统变得越来越复杂,为了加速产品交付,我们需要 从根本上重新构思产品的开发流程。 」
Arm 在汽车领域已经有 30 多年的经验,推出过支持锁步安全功能的 CPU、汽车增强 IP 等产品。 还记得在 2021 年的时候,Arm 发布了 SOAFEE 架构(Scalable Open Architecture for Embedded Edge),即「面向嵌入式边缘的可扩展开放架构」, 目前已有超过 100 家来自汽车行业的成员加入 。
Arm 「 杀 」 入汽车软件领域,为软件定义汽车打下基础。但事实上, 发起 SOAFEE 的初衷不是为了 竞争其他车厂,也不是为了指导汽车行业怎么作为,而是号召整个行业团结起来,一起解决汽车 行业 当前面临的 软件层面的 技术挑战 ,为 A I 在汽车端的应用提速 。
下文将解读 Arm 本次的发布内容,从中一览这个处于巨大变革中的汽车行业。
算力增长,芯片赋能新市场
本次发布的一大亮点是许多「首次」,比如 Arm 首次将 Armv9 架构技术带入汽车应用,更新了 Cortex-A 系列的两款产品,Cortex-A720AE 和 Cortex-A520AE。
其中,Cortex-A720AE 为广泛的软件定义汽车 (SDV) 应用带来业界领先的持续性能及 SoC 的设计灵活性;Cortex-A520AE 则提供了领先的能效和功能安全特性,可充分扩展适用于各种汽车用例。
这一架构技术是「十年磨一剑」,v8 发布于 2011,v9 发布于 2022,中间横跨了移动互联网与人工智能两大时代。当年 v9 发布时,Arm 发布了这么一张图,表示会驱动下一个「3000 亿芯片」的市场:
此次发布中,Arm 还首次将服务器级别性能的 Neoverse 技术引入汽车应用,推出的 Arm Neoverse V3AE 。
开个车,还能用上服务器的性能吗?
Arm
汽车事业部全球市场副总裁
Dennis Laudick
认为是有必要的。
当前人工智能对汽车行业高端应用的需求越来越大,与上一代性能最强的芯片相比,
Neoverse V3 AE
每核性能可提升
50%
。
同时,它还能够将
Armv9
架构在安全、人工智能方面的优势带入到汽车领域。
值得一提的是,当前
NVIDIA
已经宣布,
NVIDIA DRIVE Thor
平台采用了
Neoverse V3AE IP
。
Arm 首次将 64 位引入到实时处理器,发布了首款 64 位 Arm Cortex-R82AE 实时处理器 ——这是一项重大发布,引入 64 位架构,意味着系统能够更高效地处理大量并发数据流,这对于汽车应用至关重 要,尤其是在需要处理海量传感器数据、进行高速计算和实时决策的自动驾驶系统中。Arm 优化了其在安全岛中的角色, 让 Cortex-R 可以更自然地作为安全岛来支持 Cortex-A 。这也是 Arm 迄今为止性能最高的功能安全实时处理器。
此外,Arm 还对 Arm Mali-C720AE ISP(图像信号处理器)进行了改进,使其能够支持多管线并行处理,更好地服务于人类视觉和计算机视觉算法的需求。 通常对于 ISP 而言,最大的一个挑战是需要大量的手动调优,但此次更新后可支持可微分,基本上可以实现自动调优。
「光速造车」,缩短两年开发周期
去年九月,Arm 正式启动了它的首次公开募股(IPO)之旅,选择在美国纳斯达克交易所敲响上市的钟声。14 日,股票代码「ARM」犹如一颗新星照亮了股市夜空,华尔街 的老股民们纷纷研究起什么是 Chip,探索芯片股的潜力。
在典型的汽车技术堆栈结构中,最底层无疑是基础硬件。当我们谈论汽车硬件时,常常会想到发动机、传动系统、悬挂系统等传统机械部件,但在智能汽车时代, 芯片才是汽车智能化的基石,而这正好是 Arm 技术得以广泛应用的核心层 。
芯片之上,不可或缺的是基础软件,诸如操作系统,就如同汽车智能的大脑中枢;再往上,则是由各类应用软件构筑 而成的丰富功能层,共同构成了完整的汽车智能系统产品。
因此,这一次 Arm 不仅带来了革新性的底层基础硬件,更是一揽子推出了整套技术堆栈。
当前 传统的汽车产品开发 采用的是 线性流程 , 也就是说, 如果要开发一个新的产品,必须要等到物理硬件就绪 ,开发者 才可以 启动 软件开发 ,然后需要继续等待,等软件开发完成后 再进行系统的集成和测试……但软件数量正在呈爆发式增长,如果按照传统线性的开发模式,那真得等到猴年马月了。
为应对汽车软件复杂性日益增加的挑战,Arm 推出了创新的虚拟原型解决方案,改变了传统的线性开发模式,使得软硬件能够并行开发,有效地缩短了产品从设计到上市的整体周期。
正如前文所述,Arm 当前目标是团结整个行业,目前他们已经携手广泛的生态系统伙伴,如主流汽车操作系统供应商 BlackBerry QNX、红帽(RedHat)、Eletrobit 等,以及汽车应用开发商 TIER IV、LeddarTech、Autoware Foundation 等,共同支持基于 Arm AE IP 的虚拟原型平台。
软硬件同步设计开发,由此可以显著缩短整体开发时间。这些生态系统伙伴向 Arm 反馈,该解决方案可以帮助他们 缩短多达两年的软件开发时间 。
这一系列的「首次」发布也包括了 Arm 首次宣布 Arm 汽车计算子系统 (CSS) 的路线图, 预计到 2025 年,Arm 将交付首款应用于汽车领域的 CSS 。
汽车计算子系统——乍一听这又是个不认识的汽车领域术语,但其实这是 Arm 在汽车电子架构领域提出的原创概念,集成 了 CPU 集群、 互联模块、安全 岛 以及其他 必要的安全功能。 展望未来,系统只会变得更加复杂,对功能安全的需求也会随之加剧,所以需要整合所有计算组件,为行业关键的一致性进行标准化。
最后,以 Arm 汽车事业部全球市场副总裁 Dennis Laudick 分享的一个观点结尾:
「 不久前,我刚刚和中国的一家自动驾驶软件企业的首席技术官进行过交流: 你们到底需要多少算力? 我问他, 他这样回答: ‘ 如果我有更多的算力,我们就可以部署更多的传感器,将会拥有更多的软件,从而可以拯救更多的生命。 所以,就算力本身而言,它是永无止境的。’ 这一点让我印象深刻且具有前瞻性。 」
正是众多诸如 Arm 这样行业领先的企业,不断推动技术的创新,深入思考解决行业痛点问题,才能促使软件定义汽车时代的快速来临,让 AI 在汽车端的应用步伐逐步加快,作为用户才能真正在汽车终端上看得见、摸得着地体会 AI 为驾乘体验带来的革新变化。
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