Các bộ vi xử lý ô tô mới do Arm phát triển nhằm mang đến những chiếc ô tô thông minh hơn trong các giải pháp chip đơn.
Thông báo mới nhất về bộ xử lý ô tô của Arm được đưa ra sau khi phát hành Cortex-R82, một nền tảng bộ xử lý thời gian thực. Thông báo mới này bao gồm Cortex-A78E, GPU Mali-G78AE và bộ xử lý tín hiệu hình ảnh Mail-C71AE (ISP). Chúng được thiết kế cho các ứng dụng an toàn và độ tin cậy cao trong không gian ô tô với các tính năng như Split/Lock, được giới thiệu với Cortex-A76AE. Chúng thường được kết hợp thành một hệ thống trên chip (SoC) có thể bao gồm các nền tảng khác như Cortex-R82 và bộ xử lý thần kinh Arm’s Ethos (NPU).
Trọng tâm là Cortex-A78AE. Hóa thân 7 nm mang lại hiệu suất tương tự như Cortex-A76AE trong khi tiêu thụ ít điện năng hơn 60%. Tất nhiên, nó cũng có thể chạy nghiêng hoàn toàn, mang lại hiệu suất cao hơn 30%.
Một cụm thường có bốn lõi, nhưng có thể chạy một cặp ở chế độ khóa-bước cho các ứng dụng quan trọng về an toàn với phần cứng, so sánh kết quả của cả hai lõi. Lõi dự phòng được dịch chuyển theo thời gian để cung cấp sự đa dạng theo thời gian. DynamiIQ Shared Unit (DSU) cũng là dư thừa. Ngoài ra, có hỗ trợ tùy chọn cho các phần mở rộng từ chip sang chip CCIX. Các lõi mới được thiết kế để đáp ứng ISO 26262/IEC 61508 và cung cấp hỗ trợ ASIL-B và ASIL-D.
Mã xác thực con trỏ (PAC) đã được giới thiệu trong đặc tính ARMv8.3. Tổng quan về PAC nằm ngoài phạm vi của bài viết này; tuy nhiên, nói chung, hỗ trợ PAC chỉ đơn giản là cung cấp một cách để mã hóa và xác thực con trỏ để ngăn chặn việc sử dụng con trỏ không đúng cách, đặc biệt là khi đề cập đến vấn đề bảo mật. Nó có thể giải quyết các lỗ hổng phổ biến như lập trình hướng trả về. PAC2 là một cải tiến cung cấp kiểm tra mật mã các địa chỉ ngăn xếp trước khi chúng được sử dụng. Cortex-A76AE bao gồm hỗ trợ PAC và PAC2.
Cortex-A76AE cũng có một chế độ lai mới. Nó cho phép logic DSU-AE được chia sẻ tiếp tục hoạt động ở chế độ khóa trong khi các CPU vẫn độc lập (Split). Điều này có hai lợi thế. Đầu tiên, phạm vi phủ sóng bổ sung của DSU-AE được tính vào phạm vi chẩn đoán trong các chế độ lỗi, hiệu ứng và phân tích chẩn đoán (FMEDA). Thứ hai, các lõi có thể được sử dụng ngoại tuyến riêng lẻ. Điều này cho phép kiểm tra thời gian thực ngay cả khi phần còn lại của cụm vẫn hoạt động. Tuy nhiên, nó giới hạn hiệu suất của hệ thống đối với các thành phần hoạt động còn lại.
Như bạn có thể mong đợi, tính chẵn lẻ đóng một vai trò trong toàn bộ hệ thống, bao gồm cả các giao diện AMBA. Điều này cung cấp bảo vệ end-to-end (E2E) của hệ thống.
Đồ họa ô tô an toàn
Mali-G78AE có thể hỗ trợ tối đa 24 lõi đổ bóng (shader core) được chia thành tám lát. Các cấu hình nhỏ hơn có sẵn. Một tính năng nổi bật là khả năng chỉ định tối đa bốn phân vùng cách ly có thể được sử dụng cùng với hỗ trợ máy ảo (VM) của bộ xử lý.
Các phân vùng cho phép các nhà phát triển cô lập các ứng dụng và màn hình quan trọng và không quan trọng. Một hệ thống duy nhất hiện có thể cung cấp hỗ trợ cụm công cụ cùng với hỗ trợ hệ thống thông tin giải trí vì cả hai có thể tách rời nhau.
GPU cũng có thể được ghép nối với Mali-C71AE ISP. Đó là một thành phần quan trọng vì nhiều camera hiện được tích hợp vào hầu hết các nền tảng ô tô tiên tiến. Được thiết kế để hỗ trợ các tiêu chuẩn an toàn ASIL-B/SIL2, nó có thể xử lý bốn camera thời gian thực hoặc 16 camera đệm. Hệ thống con có thông lượng lên đến 1,2 Gpixel/s.
Việc đóng gói các điều khiển ô tô tiên tiến giúp xử lý các hệ thống thông tin giải trí và an toàn quan trọng vào một SoC duy nhất là thực tế với sự kết hợp IP của Arm. Làm thế nào các nhà cung cấp sẽ biến điều này thành hiện thực vẫn còn phải xem thêm. Tuy nhiên, với sự thành công của các nền tảng trước đó như Cortex-A76AE và các sản phẩm bổ sung của nó, không phải vô lý khi mong đợi một số chip rất thú vị sẽ ra mắt trong tương lai gần.
Electronic Design
Discussion about this post