汽車架構正在經歷一場巨大的變革，傳統的分布式架構正逐漸被更具有成本效益的集中式模型所取代。僅這點變化便將顯著提升下一代汽車SoC的計算需求；而當同時考慮高級駕駛輔助系統、軟件定義車輛和儀表盤數字化時，問題的復雜性進一步增加。

去年年底，瑞薩宣布了應對這些挑戰的開創性解決方案：R-Car Gen 5 SoC，旨在滿足軟件定義車輛應用、高自主性的集中計算和跨域架構的需求。這款3納米SoC配備了AI加速的CPU和NPU集群，以及支持駕駛艙和信息娛樂系統的高效GPU。

R-Car Gen 5 SoC背后的圖形性能引擎則由Imagination提供。將高度靈活的IMG B 系列 GPU集成到R-Car Gen 5系列中，是汽車行業兩大領先創新者之間長期合作的結果，為汽車OEM嚴格和雄心勃勃的要求量身定制了一系列圖形解決方案。

相比市場上的競品，IMG BXS 在將理論性能（TFLOPS）轉化為實際性能（FPS）方面更為有效。其精心開發的架構確保了任務利用率、占用率和GPU內任務并行化的高效性。支持這一性能的關鍵元素包括足夠的寄存器存儲，確保算術邏輯單元（ALU）得到充分供給，以及在ALU內的固定功能塊能夠卸載主流水線中的專用工作負載。所有這些都確保了R-Car Gen 5能夠提供卓越的圖形性能效率。

為了實現具有可靠安全系統的多域架構，SoC 中的每個處理器都需要能夠通過ASIL認證，并且能夠同時支持多個操作系統。

Imagination擁有二十年開發業界領先安全性產品的經驗。R-Car Gen 5內的 IMG BXS GPU著重于設計質量開發，具備ASIL-B認證，并采用了Imagination的創新技術，減少了達到 ASIL-B 的性能開銷。硬件機制，如分片區域保護和工作組保護，替代了軟件測試庫，以減少應用程序開發的復雜性。

R-Car Gen5內的GPU可以同時安全地為信息娛樂的用戶界面、后排乘客座位的游戲以及數字駕駛艙中的關鍵安全速度信息提供計算能力。其HyperLane 技術為每個GPU提供多達八個獨立的硬件控制通道，每個通道在內存中隔離，使得不同的任務可以分別提交給 GPU，實現完全安全的多任務處理。虛擬化解決方案足夠強大，可以同時處理安全和非安全工作負載，且不會影響安全關鍵應用的完整性。此外，R-Car Gen5使用先進的芯粒集成技術提供 GPU 多核支持，為OEM提供額外的靈活性，提升總圖形性能。

隨著移動和汽車生態系統的融合，Android 正逐漸成為車載信息娛樂系統的一種標準操作系統。Imagination最初便是智能手機GPU IP提供商，深度嵌入 Android 生態系統，擁有為Android生態需求設計的GPU，開發者資源，并與游戲和應用程序開發者建立了強大的合作關系。Imagination已準備好基于 Android 推動下一代車載體驗的發展。

瑞薩的R-CarGen 5利用了數十年的經驗來滿足下一代汽車的計算需求。其突破性的性能效率、開發簡便性、靈活性和安全性將使新一代具備高級自主性、響應式用戶界面和引人入勝的數字應用的車輛成為可能。Imagination 很高興能與瑞薩合作開展這一創新項目。

了解更多關于 Imagination 與瑞薩的合作，可關注Imagination在Embedded World展會上的展示，展位號為4-659。

聲明：本文為原創文章，轉載需注明作者、出處及原文鏈接。

原文鏈接：https://blog.imaginationtech.com/redefining-the-role-of-the-gpu-in-next-generation-vehicles