汽車領域正在發生翻天覆地的變化。相比以前，現在汽車使用的電子裝置越來越多，無論是普通的電子元件，還是特殊用途的處理器。放眼四望，幾乎所有主流汽車制造商都在研發自動駕駛汽車，預示着未來的汽車将需要更複雜的SoC。
可以預見，未來幾年自動駕駛汽車的零部件需求将迎來爆發期。是以，不斷有公司聲稱要推出專為此類車輛設計的解決方案也就不足為奇。雷鋒網新智駕了解到，9月26日，全球領先的半導體知識産權（IP）提供商Arm推出了“安全就緒”（Safety Ready）計劃，旨在為自動駕駛汽車提供解決方案。此外，Arm還推出了代号為Cortex-A76AE的産品，為第一款專為自動駕駛汽車打造的處理器。
“安全就緒”計劃
其實，Arm進入汽車領域由來已久。自1996年，Arm生産的通用型、實時型處理器就開始被各大車輛制造商使用。現在，Arm的IP已廣泛應用于ADAS系統（如防撞、巡航控制等）、連接配接、資訊娛樂、動力總成控制和汽車其他元件。
Arm“安全就緒”計劃是一項為期多年的計劃，該計劃旨在為自動駕駛汽車開發汽車增強型（AE）定制和半定制解決方案。目前，Arm在為L3級自動駕駛提供解決方案，到2020年前後，将會為L4級和L5級自動駕駛提供相關産品。
Arm“安全就緒”計劃涵蓋了公司現有的安全産品以及全新産品或未來産品，包括一站式軟體、工具、元件、認證和标準。這些産品的開發采用了嚴格的功能安全流程，支援ISO 26262和IEC 61508的技術标準。
目前，Arm僅談及用于自動駕駛汽車的Cortex-A76AE處理器，但在此龐大的計劃裡面還包括基于Helios和Hercules微架構的汽車增強型處理器，并計劃在2020年左右提供Cortex-R處理器的AE版本。雖然Arm正準備讓其未來的IP更具AE風格，但目前仍會向汽車領域的SoC開發人員繼續供應現有核心，例如Cortex-A72、Cortex-R5、Cortex-R52、Cortex A53、Cortex-M4、Cortex-M7、Cortex-M44等。
“安全就緒”計劃的實施将使汽車制造商獲得IP，并且使自動駕駛系統更節能、更廉價，進而降低整車制造成本。
Arm的Cortex-A76AE：AE家族的第一個成員
作為Arm首款內建功能安全的自動駕駛級處理器Cortex-A76AE，該處理器有多達16個Cortex-A76核心，該核心具備Arm v8.2微體系結構的所有功能特性，包括可靠性、可用性和可維護性，并采用了分核-鎖步（Split-Lock）模式來確定可靠性。
實際上，基于Cortex-A76AE的SoC可擴充至最多64核。除了含有通用計算核外，Arm的自主計算複合體還內建了Mali-G76 GPU、ARM的ML處理器和其他必要的IP。此外，所有複合體支援Arm的記憶體虛拟化和保護技術，可以完美實作ML和NN加速器的運作。
根據Arm的官方表述，采用台積電7nm工藝技術制造的30瓦16核Cortex-A76AE SoC具有超過250 KDMIPS的計算性能，足以滿足當今應用需求。如果使用者想要更高的性能，可以建構更多核心，甚至多個SoC。
對于自動駕駛車輛而言，性能名額非常重要，現在L3級自動駕駛汽車一般可以同時運作多個程式。據雷鋒網(公衆号：雷鋒網)新智駕了解，ArmL5級自動駕駛汽車的軟體将包含10億行代碼，相比之下，用于波音787夢想飛機的軟體才包含1400萬行代碼。
Arm的Split-Lock：硬體中的備援計算
Cortex-A76AE采用了關鍵技術分核-鎖步（Split-Lock），該技術能讓SoC開發人員采用兩種模式使用核心：在分核模式下，群集中的兩個（或四個）獨立CPU可用于各種任務和應用程式，實作更高性能；在鎖步模式下，CPU将處于鎖步狀态，在群集中建立一對（或兩對）鎖步CPU運作相同的代碼，若監控到異常，會向系統報錯并讓故障恢複機制接管（或至少會通知驅動程式），以實作更高汽車安全。
Arm鎖步模式在某種程度上類似于惠普的NonStop容錯系統，但關鍵差別在于Arm的解決方案完全依賴于硬體，是以可以相容任何軟體，像AutoWare、Deepscale、Linaro、Linux、QNX等軟體都能獲得支援。
為滿足汽車安全最高等級ASIL-D應用，Arm采用了鎖步群集，對安全至關重要。相比之下，分核群集适用于資訊娛樂等ASIL-B應用。鑒于Arm在硬體方面的靈活性，任何汽車制造商都可以使用分核-鎖步模式來運作幾乎所有軟體，同時確定高性能和零差錯。
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