作者：Arm 汽車事業部歐洲、中東和非洲市場總監 Guilherme Marshall

駕駛輔助功能正日益成為駕駛員感官的延伸。這些功能利用攝像頭、雷達和其他傳感器檢測潛在危險，向駕駛員發出警告，采取糾正措施，在必要時還可代替駕駛員進行持續控制。這些創新的汽車技術被稱為先進駕駛輔助系統 (ADAS)，不僅可以提升駕駛體驗，還能為道路使用者帶來更高的整體安全性。

雖然沒有 L2 級駕駛員控制輔助系統 (DCAS) 和 L3 級自動車道保持系統 (ALKS) 等自動駕駛功能那么廣受報道，但駕駛員輔助和主動安全功能將在未來的每輛汽車中發揮關鍵作用。通過融合前方碰撞預防、車道保持輔助和行人自動緊急制動等多種功能，ADAS 有助于顯著減少道路上的死亡事故。

據估計[1]，相關技術有望每年幫助美國減少約 21,000 起死亡事故。無獨有偶，近年來，歐盟委員會和美國國家公路交通安全管理局 (NHTSA) 等監管部門和交通安全機構紛紛采取措施，加快部署部分主動安全技術。

此外，消費者也越來越重視便利性和安全性，這也增加了對先進汽車技術的需求。現在，這些駕駛輔助功能在軟件定義汽車 (SDV) 中越來越普遍，車廠也因此面臨著巨大的壓力，以確保 ADAS 主動安全功能在汽車中得到廣泛部署。

ADAS 功能普及背后的挑戰

但現實情況是，某些主動安全功能在全球范圍內的部署率仍然較低。這主要受到以下技術和經濟性挑戰的影響：

平臺可擴展性不足：傳統的離散式電子架構，如其中的分布式電子控制單元 (ECU)，已不再適用于 SDV。車廠現在需要能涵蓋高端市場和大眾市場的可擴展平臺，以保護軟件投資并實現量產后盈利。

軟件復雜性：將 ADAS 集成到現有汽車架構中需要進行復雜的軟件協調。到 2030 年，ADAS 和自動駕駛將占車載軟件開發成本的 51%，每年超過 400 億美元。目前，不同系統在集成、測試和驗證過程中的低效表現大大增加了這些成本。

傳統組織實踐的局限性：車廠面臨著從硬件導向的物料清單 (BOM) 向軟件定義的業務模式轉變的挑戰。領域孤立和對跨車輛平臺的軟件及半導體投資分析不足，導致在需要做出長期戰略決策時低效率的戰術決策。

全球標準和法規的差異性：不同地區和國家樹立了不同的安全標準和法規，ADAS 技術需要一一滿足。如何發展一套面向未來的可擴展 ADAS 平臺，使其一方面可以更靈活地應對新要求，同時又能提供更長的生命周期，是行業迫切尋求的解決方案。

Arm 助力車廠應對未來挑戰

憑借變革性的汽車技術和出色的軟件生態系統，Arm 始終立于行業前沿，致力于為 ADAS 和自動駕駛系統提供可擴展、高效和創新的解決方案。2024 年 3 月，我們和生態系統伙伴共同發布了新的 Arm 汽車增強 (AE) 處理器以及新的虛擬平臺，旨在幫助高效交付 ADAS 解決方案、縮短產品上市時間，同時提高性能和安全性。

多年來，Arm 的 AE 基礎 IP 套件一直是汽車電子產品的基石，不僅兼具出色的性能、可擴展性、能效和獨有的安全功能，還有助于簡化 ISO 26262 ASIL B(D) 和 ASIL D 的認證過程。

AE 產品組合的新成員包括：

Armv9 Neoverse CPU：新服務器級處理器，具備出色的單線程性能。

Armv9 Cortex-A CPU：兩款先進的處理器，兼具優越的性能（Arm Cortex-A700 系列）和效率（Cortex-A500 系列）。

64 位實時 CPU：結合了高性能與確定性，是 Arm 在該類目的首款產品。

圖像信號處理核心：針對人工智能 (AI) 計算機視覺進行了優化。

這個廣泛的 AE IP 產品組合為構建軟硬件平臺奠定了基礎，該平臺能夠涵蓋從入門級 ADAS 功能到 SAE L3 級自動駕駛再到更高等級自動駕駛汽車，實現最大限度的復用性和無縫擴展。

這些產品為芯片供應商、車廠和汽車供應鏈上的其他合作伙伴提供了全面的計算基礎。Marvell、MediaTek、NVIDIA、恩智浦、瑞薩電子、Telechips 和德州儀器等公司都已經開始采用新的 Arm AE IP 產品組合。

汽車計算子系統 (CSS)

展望未來，系統只會越來越復雜，對安全性的要求也會越來越高。Arm 汽車計算子系統 (CSS) 預計將于 2025 年交付，將使用最先進的代工廠工藝，提供經過預先集成和驗證的 Arm AE IP 配置，優化性能、功耗和面積表現。這將為我們的合作伙伴整合各種不同的組件，從而提高計算性能和效率，縮短產品上市時間。

Arm AE IP 產品組合的三大優勢

無縫的計算可擴展性

Arm 新的 AE CPU 包括 Neoverse V3AE、Cortex-A720AE 和 Cortex-A520AE，可覆蓋 ADAS 和自動駕駛應用的方方面面。無論是安裝在擋風玻璃上的前視系統，還是用于無人駕駛汽車的全冗余 AV 計算機，這些處理器都可以提供出色的性能和能效表現。

此外，64 位 CPU Cortex-R82AE 為實時算法和 ASIL D 安全監控帶來了杰出性能。最后，新推出的 Mali-C720AE ISP 可提供高達 1.5Gpix/s 的吞吐量并減少了延遲，可安全地預處理來自更高分辨率攝像頭的圖像，包括其拍攝的駕駛、泊車和艙內場景。

值得信賴的安全保障

基于 Arm 在功能安全和信息安全方面久經驗證的出色表現，新的 AE IP 套件新增了多項功能，它們引入了簡化符合 ASIL B 要求并減少安全威脅的功能。例如，新的瞬時故障保護 (TFP) 功能有助于提高系統可靠性，擴大硬件診斷范圍。

加速軟件就緒

通過 SOAFEE 以及汽車行業的其他計劃，Arm 正基于最新開放標準建立一個成熟而龐大的汽車生態系統。SOAFEE 已經創建了一個全新的軟件解決方案生態系統，通過提供軟件一致性來支持芯片開發和部署過程，從而在 2025 年實現 Arm 汽車計算子系統在汽車領域的應用。

為了應對錯綜復雜、代價高昂且耗時的 ADAS 功能開發、確認和驗證任務，我們與亞馬遜云科技 (AWS)、西門子以及 Corellium 等合作伙伴聯合推出了一個新的虛擬平臺，通過在基于 Arm 架構的服務器上運行 Arm 代碼來實現加速。對新的 AE IP 而言，有了這樣的開發環境，意味著可以在物理芯片準備就緒之前開發和測試軟件，從而縮短開發時間，加快產品上市進程。

基于 Arm 平臺的 ADAS 引領汽車安全未來

ADAS 對于提高汽車安全性、防止數百萬起事故和挽救無數生命至關重要。廣泛普及 ADAS 是邁向更安全、更高效的未來交通的重要一步。

Arm 提供的技術套件可用于應對汽車行業正在發生的巨大變革。Arm 長期致力于攜手合作伙伴，共同在 Arm 平臺上構建汽車計算和安全性的未來。