首頁 > 新聞資訊 作者：Arm 汽車事業部 EMEA 地區合作伙伴關系總監 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] 架構及其系列處理器，還有用于確定性工作負載的 Cortex-R[3] 架構及其處理器，也同樣在汽車領域中發揮著至關重要的作用。
在汽車行業[4]中，Cortex-R（特別是 Armv8-R[5] 架構）已被視為高端實時計算的事實標準。而 Cortex-R52[6] 和 Cortex-R52+[7] 處理器所具備的多功能性也被汽車領域內 Arm 的諸多芯片合作伙伴視為一大優勢，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 的實際應用
目前，Armv8-R 以兩種方式應用于汽車芯片設計中，一是在微控制器 (MCU) 設計中作為主要計算支持，二是在異構 SoC 設計中，作為安全島中的實時計算實例。
MCU 設計中的 Cortex-R
專注于 MCU 設計的意法半導體 (STMicroelectronics) 推出了新一代基于 Arm 架構的高性能 MCU 產品系列——Stellar[9]，該系列可支持多達六個 Cortex-R52+ 內核，由此為下一代汽車架構帶來了有利支撐，而下一代汽車架構則是依賴于各種用于傳動系統、底盤和高級駕駛輔助系統 (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，以便在現代軟件定義汽車中，助力實現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，并由此實現了 S32 系列產品的軟件無縫集成。隨著軟件定義汽車的興起，降低軟件集成復雜性和增強安全性是整個汽車供應鏈的首要任務。Cortex-R52 能在不同的車載計算平臺上實現軟件的復用，為廣大的芯片供應商、一級供應商和車廠節省了時間和成本。
SoC 和安全島中的 Cortex-R
Cortex-R52 可滿足現代汽車對于電子電氣架構的高性能、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設計的 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注的焦點，CV3-AD685 芯片的目標是達到 ASIL-B 級別，并且還包含一個 ASIL-D 級別的安全島。
關于 Cortex-R 集成的最佳實踐
除了上述這些已對外公開發布的 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 打造進一步的設計和平臺開發。行業對 Armv8-R 架構和處理器的高度關注促使汽車行業不斷探索如何將這些計算元素融入芯片設計中。為此，Arm 發布了兩份白皮書，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。
在汽車行業中，對于車內實時計算需求的發展考量較為廣泛。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對不斷演進的汽車電子電器架構的重要性。
用于實時計算的架構和 IP
軟件定義汽車的興起增加了計算的復雜性和計算的工作負載，這使得 Armv8-R 架構和 Cortex-R52+ 處理器已成為汽車行業不可或缺的產品。Armv8-R 架構和 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 無疑是汽車行業的理想之選。
（文章來源公眾號：Arm社區）
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