ARM化AI芯片的发展并开发自驾车上的新应用

2018/06/26 - 李佳玲

ARM(安谋)是全球矽智财(IP)授权的龙头，DIGITIMES邀请ADAS暨自驾车平台策略总监新井相俊Soshun Arai进行主题演讲，他远从加州圣荷西风尘仆仆来到台北，其演讲聚焦于处理器架构因应自驾车革命所带来的庞大运算能力与安全规范的需求。今天汽车已经是由一大堆的传感器与电子控制装置所组成，半导体在车用电子上的成长率非常惊人，从2017年的59亿美元，一路到2023年的103亿美元的市场，实在令产业界无法等闲视之。

目前在汽车市场上，预计有大量ADAS配备的车辆上市，从2018年下半年起，Level 3等级的自驾车也开始准备要上市，预计2020年将会大行其道，逐渐成为主流的车种，这都代表汽车所需要的运算效能水涨船高，但是汽车市场在安全规范上的要求，也愈趋于严格，为了满足自驾车在功能安全(Functional Safety)与信息安全上的要求，主要的车用安全标准如ISO 26262或是相关的软件架构上的网安考量如ISO PAS21448，都需要从半导体芯片设计阶段就开始规范，并申请认证，才可以进入车辆的量产程序。

2017年ARM的Cortex R53处理器上市，这是第一款针对车用安全规范所设计的处理器核心，搭配RTOS(实时操作系统)与由安全认证通过的编译器(Compiler)所设计的软件程序，严格管理系统与应用程序之间的呼叫时序控制，在稳定性达到要求之后，才可以在汽车上使用，顺利进入量产阶段。

车用电子生态系统与Tier 1供应商开始面对的新挑战，除了安全规范的要求之外，对于大量机器学习所带领的认知识别应用也趋之若鹜，大量布署的视讯传感器与车用雷达等传感器，以及专属的AI处理器的需求窜升，Arai认为，现今90%以上具备AI功能的芯片，当中都有ARM核心随行，所以ARM发展AI芯片的胜算比其他竞争者大。

ARM率先在2018年进行Project Trillium，其发展机器学习处理器IP的性能最高可以达到每平方毫米的晶元面积中，具备超过4.6 TOPs的运算性能，而且结合系统最佳化调校之后，效能还可以提升2到4倍之多。

对于自驾车时代的要求，ARM已经具备支持CPU、GPU与AI核心的IP产品线，展望2020年以后，ARM预见单一处理单元的电脑使用在汽车上，其中需要有全新的异质性运算架构，支持CPU、GPU与AI芯片的管理与控制，为了因应这个巨大的转变，除了主要汽车品牌之外，ARM并寻求Tier 1供应链的合作机会。


图说：ARM ADAS暨自驾车平台策略总监新井相俊Soshun Arai。