汽車中采用的技術和軟件數量的顯著增長推動行業的發展迎來新的拐點，由此發展為所謂的軟件定義汽車 (SDV)。

在軟件數量的指數級增長、人工智能 (AI) 的不斷發展，以及新一代 SDV 的代碼數量預計將多達十億行的基礎上，汽車行業還面臨著電氣化發展、自動化水平的提高，以及新型的車載數字體驗等方面的更多復雜性挑戰。這一切需要汽車制造商對電氣電子 (E/E) 架構進行再構思，致使整合的水平將不斷提升，以至于牽動對性能、功能安全及可靠性更高的要求。在計算需求更加復雜的背景下，供應鏈面臨著挑戰，汽車行業希望通過簡化汽車芯片和軟件的開發與部署，加快上市進程。

面對多重挑戰，市場迫切需要一套能夠在開發伊始就可提供全新硬件和相應軟件支持的新方法。通過擴展 Arm 汽車增強 (AE) IP 產品組合，Arm 為汽車合作伙伴帶來了新一代的前沿技術。然而，為了助力合作伙伴進一步實現芯片和軟件開發與部署，我們還需要一項關鍵技術的加持，即本次推出的基于前沿技術的全新虛擬原型平臺。

為什么需要虛擬原型平臺？

借助虛擬原型平臺，我們的汽車合作伙伴無需等待物理芯片，就能通過虛擬原型的方式對 IP 進行評估。它重塑了合作伙伴的設計流程，加快了 SDV 芯片和軟件的開發和部署，縮短了上市進程。這一變化至關重要，因為為了跟上軟件指數級的增長速度，提早啟動開發流程就顯得尤為關鍵。我們預測，全新的虛擬原型平臺、全棧軟件解決方案以及新一代的 Arm AE IP 的推出，可為行業節省大量時間和成本，并可縮短多達兩年的開發周期。

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虛擬平臺的三個關鍵用例

專為先進駕駛輔助系統 (ADAS)、車載信息娛樂系統 (IVI) 和智能座艙等 AI 驅動的特定汽車功能而構建的全新虛擬原型平臺，主要鎖定 SoC 設計和軟件開發流程的三個關鍵用例：

SoC 架構的探索。通過虛擬原型平臺，我們的汽車合作伙伴可以在開發芯片時更細致地了解所選擇的 SoC 架構。

用于基礎軟件平臺開發和集成的固件、實時操作系統 (RTOS) 和設備驅動程序，其中包括操作系統移植以及驅動程序和中間件開發。

功能/應用開發和單元測試，為軟件應用開發和驗證提供支持。

Arm 攜手合作伙伴推出虛擬原型平臺

雖然多數搭載全新 Arm AE IP 的芯片的物理開發板將于 2025 與 2026 年之間交付，但虛擬原型平臺的推出，使我們的汽車合作伙伴能夠在第一時間進行虛擬原型的工作。這意味著在獲得物理芯片前，他們就可以著手評估設計選擇。

我們通過 Arm Fast Model（快速模型）創建 Arm AE IP 模型，將這些模型技術授權給我們的 EDA 合作伙伴，再由他們將構建的工具授權給汽車合作伙伴。這項工作主要側重于基礎軟件平臺的開發和集成。

Arm 的 EDA 和云服務設計合作伙伴也針對上述三個用例發布各自的虛擬原型平臺。憑借適用于 SDV 的 PAVE360 軟件，西門子 EDA 將云上的加速“硅前開發”增添至其硬件輔助驗證產品組合中。

該解決方案是首個支持全新 Arm Cortex-A720AE CPU 的加速仿真環境。在 AWS Graviton 處理器上運行的 Corellium 自有建模技術，可提供具有功能代表性的 IP 虛擬原型，同時滿足高級 AI 工作負載和電子/電氣架構整合所需的高性能。上述兩個虛擬原型平臺均提供基于云端的 Arm IP 加速模型，以實現高效的軟件開發和驗證體驗。楷登電子 (Cadence) 也正與 Arm 開展合作，基于其 Helium Virtual 和 Hybrid Studio開發一款參考設計和軟件開發平臺，加速面向 ADAS 應用的芯粒開發。今年，Arm 的合作伙伴將陸續發布更多的虛擬原型平臺。

實現指令集架構對等

虛擬原型平臺旨在幫助實現云端和邊緣側用例之間的指令集架構 (ISA) 對等，也稱為“環境對等”，即在云端和邊緣側（汽車中）使用完全相同或幾乎相同的指令集架構。Arm Neoverse 平臺在云市場的成功，加上 Arm AE IP 在汽車領域的普及，意味著基于 Armv9-A 架構的 ISA 實現了云端和邊緣側的環境對等。

以 PAVE360 平臺為例，相同的 ISA 分別通過基于 Cortex-A720AE 的虛擬原型平臺存在于汽車中，且借助基于 Arm Neoverse 的 AWS Graviton 實現于云上。這意味著汽車應用可以在云端開發后，無縫地部署到邊緣側，實現更高效、更快的汽車軟件開發體驗。此外，只要接口的行為相同，云端和邊緣側就可以使用相同的二進制文件。雖然這取決于虛擬原型和汽車之間的差異，但仍意味著在汽車開發的過程中無需重新編譯二進制文件或進行重復驗證的工作。

這加快了整體質量控制和功能安全認證。西門子 EDA 已與 Arm 及 AWS 展開密切合作，將 PAVE360 平臺上云，確保 Arm AE IP 的虛擬原型平臺的順暢評估。

云邊部署

由 ISA 對等和虛擬原型平臺實現的全新云邊開發方法，旨在改變傳統的嵌入式軟件開發思維。而這種改變勢在必行，因為當前的嵌入式軟件開發方法顯然無法跟上軟件復雜性的增長速度，特別是考慮到軟件復雜性和生產力水平之間的差距不斷擴大。麥肯錫的一項研究[1]指出，根據對 200 多個汽車項目的分析，雖然軟件復雜性增加了 5.5 倍時，生產力僅增加了約 1.2 倍。

云邊開發的方法意味著軟件可以在云端開發，并集成到 CI/CD 工作流中，從而實現連續性的構建、測試和驗證。還能帶來更多優勢，例如：同時運行多個高性能工作負載，簡化汽車開發流程，提高軟件生產力，以及改進現代汽車安全型架構中常見的跨異構計算域的多線程工作負載。

助力實現 SDV

虛擬原型平臺的開發是 Arm 實現軟件定義汽車愿景的四大支柱（行業合作、標準、現代方法論和汽車仿真）中的重要組成。得益于 SOAFEE 項目和采用基于標準的方法，我們的軟件生態伙伴能在虛擬原型平臺推出的伊始就提供全棧軟件解決方案。SOAFEE 項目吸引了來自汽車行業和軟件社區中領先企業的加入，并在實現軟硬件解耦、開發新的軟件方法以支持如混合關鍵編排等各種功能發揮關鍵作用。同時，通過如 SystemReady 和 PSA Certified 等支持針對工作負載可移植性的開放標準，Arm 將繼續推動整個汽車行業實施可靠的標準。這一切都為了全面支持 Arm 的汽車和軟件生態系統，助力其開發和部署 SDV 中的計算解決方案。

汽車“左移” 策略

全新虛擬原型平臺的推出旨在大幅度縮短上市進程，并解決行業計算和供應鏈挑戰。因此，它在汽車開發與部署中實施更廣泛的“左移”策略上發揮了重要作用。我們與 EDA 以及云服務設計合作伙伴協作，共同帶來虛擬原型平臺，以加速開發和部署進程，并實現從云到邊的順暢汽車開發流程。

我們的終極目標是提供汽車技術平臺，帶來出色的性能、效率和規模，并在汽車的整個生命周期中實現更快的軟件開發和持續更新。我們期待廣大的汽車合作伙伴能夠立刻體驗并深入探索全新的虛擬原型平臺，感受這些技術為軟件與 SoC 開發者，乃至整個汽車生態系統帶來的優勢。這勢必將加速軟件定義汽車的發展步伐，帶來更加沉浸、流暢的無縫駕駛體驗。

審核編輯：劉清