進(jìn)入AI時(shí)代，汽車芯片設(shè)計(jì)過(guò)程中正面臨新的挑戰(zhàn)：如何在新功能實(shí)現(xiàn)與快速上市間達(dá)到平衡，正成為關(guān)鍵。

近日，Arm宣布推出Arm Zena計(jì)算子系統(tǒng)（Compute Subsystems,CSS）。據(jù)稱，作為標(biāo)準(zhǔn)化且預(yù)先集成的計(jì)算平臺(tái)，其能夠最多幫助整車廠縮短12個(gè)月的開發(fā)周期。

受訪時(shí)，Arm汽車事業(yè)部產(chǎn)品和解決方案副總裁Suraj Gajendra對(duì)21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者分析道，目前已經(jīng)進(jìn)入“AI定義汽車”時(shí)代，這意味著汽車對(duì)算力的需求正在大幅增長(zhǎng)，因此Arm將從硬件技術(shù)底座到軟件工具等多維度進(jìn)行應(yīng)對(duì)。

他還透露，截至目前，全球已有包括車廠和芯片設(shè)計(jì)商在內(nèi)超過(guò)10家合作伙伴，一部分取得了Zena CSS的技術(shù)授權(quán)，另一部分則正與Arm在深度合作接洽階段。

圖片來(lái)源：新華社

AI定義汽車

當(dāng)前仍處在AI大模型發(fā)展早期，這意味著將相關(guān)技術(shù)落地產(chǎn)業(yè)應(yīng)用將存在功能持續(xù)累加的過(guò)程。例如在智能駕駛技術(shù)不斷演進(jìn)過(guò)程中，今年被認(rèn)為是VLA（視覺語(yǔ)言動(dòng)作）“上車”元年，這背后考驗(yàn)著從芯片廠商到整車廠商的協(xié)同應(yīng)對(duì)。

Suraj Gajendra指出，以往僅部署在高端車型的功能，例如實(shí)時(shí)駕駛員監(jiān)控、預(yù)測(cè)性維護(hù)以及調(diào)適性車載信息娛樂系統(tǒng)（IVI）等，如今正迅速成為新車型的標(biāo)準(zhǔn)配備。同時(shí)，汽車開發(fā)也愈發(fā)復(fù)雜，進(jìn)度安排更為緊湊，且安全標(biāo)準(zhǔn)不斷演進(jìn)，對(duì)可擴(kuò)展計(jì)算能力提出了更高需求。

由此，整車廠與芯片供應(yīng)商都需要一個(gè)模塊化、具備安全功能、軟件就緒，且兼具高性能與高能效的計(jì)算平臺(tái)，同時(shí)還要能降低集成風(fēng)險(xiǎn)并縮短各款車型的開發(fā)時(shí)間。本次發(fā)布的Arm Zena CSS基于Armv9汽車增強(qiáng)（AE）技術(shù)打造，是Arm為AI定義汽車提供的首個(gè)預(yù)集成且預(yù)驗(yàn)證的計(jì)算平臺(tái)。

Suraj Gajendra對(duì)21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者分析道，“此前，我們一直在推動(dòng)‘軟件定義汽車’的發(fā)展，這一方向仍將繼續(xù)。軟件定義汽車支持從云端到車輛的軟件更新、新功能升級(jí)等能力，即便車輛已經(jīng)交付給用戶，這些能力將持續(xù)存在。”

而“AI定義汽車”是要讓大語(yǔ)言模型和特定場(chǎng)景模型能夠在車內(nèi)運(yùn)行。“我們確實(shí)看到大量新模型和新架構(gòu)正在被部署到汽車中，這將為汽車行業(yè)帶來(lái)變革。”他續(xù)稱，對(duì)Arm而言，這意味著汽車對(duì)算力的需求正在大幅增長(zhǎng)。這正是Zena CSS可以發(fā)揮核心價(jià)值的地方。

與此同時(shí)，軟件能力更不容忽視。Suraj Gajendra表示，面對(duì)新的AI應(yīng)用和語(yǔ)言模型，確保軟件、工具、庫(kù)、編譯器及工作流處于技術(shù)支持的核心位置至關(guān)重要。“我們正大力投入資源，確保Arm計(jì)算子系統(tǒng)配備適配的AI工具、工作流和軟件庫(kù)，以支持運(yùn)行最新的大語(yǔ)言模型及正在落地的新AI應(yīng)用。”

對(duì)于“AI定義汽車”的未來(lái)發(fā)展方向，Suraj Gajendra進(jìn)一步指出，目前可以明確看到，車輛中將涌現(xiàn)更多基于AI的應(yīng)用。這不僅涉及先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和自動(dòng)駕駛，還包括智能座艙、車載信息娛樂（IVI）系統(tǒng)、駕駛員監(jiān)測(cè)、乘客監(jiān)測(cè)，乃至整個(gè)車載體驗(yàn)。

“隨著越來(lái)越多應(yīng)用的集成，車載體驗(yàn)將發(fā)生顯著變化。例如，車輛會(huì)根據(jù)所處環(huán)境調(diào)整ADAS和自動(dòng)駕駛功能。比如突遇暴雨時(shí)，車輛需要感知環(huán)境變化并做出相應(yīng)反應(yīng)。更重要的是，車輛控制系統(tǒng)中也將融入更多AI功能，無(wú)論是預(yù)測(cè)性維護(hù)，還是與車輛能量管理、動(dòng)力學(xué)相關(guān)的其他特性。”他進(jìn)一步分析道，Arm需要夯實(shí)其核心基礎(chǔ)技術(shù)，提供適配的軟件和工具，以供整個(gè)軟件生態(tài)參與其中。

加速上市

相比傳統(tǒng)燃油車時(shí)代，當(dāng)前的整車更新速度正明顯加快，在技術(shù)快速迭代背景下，如何加速新款整車商用速度也是關(guān)鍵命題。

根據(jù)Suraj Gajendra回憶，在幾年前，針對(duì)Arm IP開發(fā)出來(lái)面向汽車領(lǐng)域的芯片，通常是在Arm IP推出后隔兩年才面世。“舉例來(lái)說(shuō)，我們?cè)?021年發(fā)布的IP，會(huì)在兩年后才能在汽車市場(chǎng)上看到對(duì)應(yīng)的芯片問(wèn)世，廣大軟件開發(fā)者屆時(shí)才能開始進(jìn)行開發(fā)。這是一段很長(zhǎng)的延遲，所以，去年我們?cè)诎l(fā)布Cortex-A720AE的同時(shí)，也推出了針對(duì)這款I(lǐng)P開發(fā)的虛擬原型，用以解決軟件開發(fā)滯后的問(wèn)題。”

不只在軟件層面，加快新技術(shù)落地速度也是一種系統(tǒng)性舉措。Suraj Gajendra指出，相較于從IP開始進(jìn)行芯片設(shè)計(jì)，Zena CSS預(yù)先集成了硬件與固件組件，因此可將芯片開發(fā)周期最多縮短12個(gè)月。Zena CSS也可延伸應(yīng)用于IVI、中央計(jì)算與L2+先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS），讓整車廠能夠在多種車系與多層性能等級(jí)之間靈活部署，無(wú)需重新設(shè)計(jì)計(jì)算堆棧或從頭開始進(jìn)行安全認(rèn)證。

此外他指出，采用Zena CSS也能讓整體開發(fā)成本進(jìn)一步下降。“通過(guò)提供更完整的計(jì)算子系統(tǒng)，客戶在復(fù)雜的SoC開發(fā)上所需投入的工程師總數(shù)及占比將大幅減少。根據(jù)我們與合作伙伴的案例和評(píng)估數(shù)據(jù)，每個(gè)項(xiàng)目所需工程資源投入預(yù)計(jì)可減少20%。”

從技術(shù)方案角度看，Chiplet（芯粒）被視為對(duì)汽車芯片降本提效、加速汽車芯片更新及上市的另一個(gè)關(guān)鍵。這也是目前芯片產(chǎn)業(yè)鏈都在發(fā)力的方向。

Suraj Gajendra告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者，Arm在開發(fā)Zena CSS時(shí)，已經(jīng)考慮到了這一點(diǎn)。所以，Zena CSS本身便支持芯粒架構(gòu)，并且提供了該架構(gòu)所需的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)接口，能支持客戶和合作伙伴基于芯粒架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。