未來(lái)汽車(chē)時(shí)代將比預(yù)期更早到來(lái)

ARM公司

當(dāng)我們激動(dòng)地談?wù)撐磥?lái)汽車(chē)的時(shí)候，你可能會(huì)認(rèn)為完全自動(dòng)駕駛汽車(chē)這個(gè)想法真大膽，在多向前邁幾步，我們就能實(shí)現(xiàn)它。但事實(shí)上，我們還沒(méi)有走到那一步，有些懷疑論者甚至認(rèn)為前路困難重重，我們永遠(yuǎn)也不可能實(shí)現(xiàn)。但作為工程師，我們知道自動(dòng)駕駛一定能夠?qū)崿F(xiàn)。問(wèn)題的關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)還需要多久、最佳路線是哪一條以及需要付出多少成本。

未來(lái)汽車(chē)時(shí)代將比預(yù)期更早到來(lái)

ARM公司

當(dāng)我們激動(dòng)地談?wù)撐磥?lái)汽車(chē)的時(shí)候，你可能會(huì)認(rèn)為完全自動(dòng)駕駛汽車(chē)這個(gè)想法真大膽，在多向前邁幾步，我們就能實(shí)現(xiàn)它。但事實(shí)上，我們還沒(méi)有走到那一步，有些懷疑論者甚至認(rèn)為前路困難重重，我們永遠(yuǎn)也不可能實(shí)現(xiàn)。但作為工程師，我們知道自動(dòng)駕駛一定能夠?qū)崿F(xiàn)。問(wèn)題的關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)還需要多久、最佳路線是哪一條以及需要付出多少成本。

我們展開(kāi)一張地圖，看看可以如何從汽車(chē)電子設(shè)備的角度來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。首先要知道把所有不同的元件組合在一起實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接的安全性能是一項(xiàng)很大的工程。好消息是，我們已經(jīng)初窺門(mén)徑：今天的先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)已經(jīng)包括了緊急制動(dòng)輔助、線控轉(zhuǎn)向和防撞等功能。如果想實(shí)現(xiàn)在每一輛車(chē)上都配備這樣的先進(jìn)技術(shù)，相關(guān)系統(tǒng)必須先實(shí)現(xiàn)高性能、低成本和低功耗的目標(biāo)。而這正是協(xié)同設(shè)計(jì)鏈生態(tài)系統(tǒng)擅長(zhǎng)并且持續(xù)在優(yōu)化的領(lǐng)域。這些核心工程理念是一個(gè)指南針，將在地圖上為我們導(dǎo)航，引導(dǎo)我們最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。

汽車(chē)的開(kāi)源開(kāi)發(fā)

近期，雷諾正與 ARM 合作開(kāi)放旗下 Twizy 車(chē)型的軟件和硬件架構(gòu)。開(kāi)源開(kāi)發(fā)可以加快新功能的研發(fā)速度并催生出不同的版本，這對(duì) ARM 生態(tài)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是非常激動(dòng)人心的一步，汽車(chē)廠商可以與更多的半導(dǎo)體供應(yīng)商展開(kāi)合作。我們的合作伙伴不斷挑戰(zhàn)極限，實(shí)現(xiàn)了大量汽車(chē)技術(shù)應(yīng)用案例——從最小的傳感器到最高的計(jì)算能力，滿足了功能豐富的車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)(IVI)和 ADAS 的需求。ARM 與其合作伙伴將技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)、工具應(yīng)用和軟件開(kāi)發(fā)相結(jié)合，創(chuàng)造出具備可擴(kuò)展性和安全性的未來(lái)汽車(chē)體驗(yàn)。

對(duì)汽車(chē)電子設(shè)備設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在也許是最關(guān)鍵的時(shí)刻。一個(gè)由數(shù)據(jù)和技術(shù)驅(qū)動(dòng)的世界由此誕生。在這里，新的業(yè)務(wù)模式為用戶帶來(lái)全新的選擇和體驗(yàn)。確實(shí)，隨著汽車(chē)自動(dòng)化的程度不斷提高，相較于駕駛本身，未來(lái)的駕駛體驗(yàn)可能越來(lái)越注重舒適性、娛樂(lè)性以及車(chē)主希望的一些特定性能。例如，小型城市汽車(chē)配備的某些功能如果出現(xiàn)在家用車(chē)或 SUV 身上可能顯得格格不入。使用多家供應(yīng)商可以加快研發(fā)速度并帶來(lái)更豐富的選擇。

我們剛才舉例說(shuō)明了生態(tài)系統(tǒng)創(chuàng)新可以如何幫助汽車(chē)設(shè)計(jì)師盡早研發(fā)出完全自動(dòng)駕駛的汽車(chē)。現(xiàn)在，我們來(lái)仔細(xì)研究一下 ARM 生態(tài)系統(tǒng)解決汽車(chē)兩大關(guān)鍵領(lǐng)域:車(chē)載娛樂(lè)系統(tǒng)(IVI )和高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)(ADAS) 的方法。這兩個(gè)領(lǐng)域也是自動(dòng)駕駛能否成功實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵所在。

IVI是連接汽車(chē)與外界的紐帶

朱尼普研究公司(Juniper Research)最近發(fā)表了一項(xiàng)新的研究，標(biāo)題為“M2M：2016-2021跨國(guó)企業(yè)、服務(wù)提供商和原始設(shè)備制造商的戰(zhàn)略和機(jī)會(huì)”。研究得出的結(jié)論是，未來(lái)五年，聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)信息娛樂(lè)系統(tǒng)和遠(yuǎn)程信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)將占據(jù)所有 M2M(機(jī)器對(duì)機(jī)器)數(shù)據(jù)流量的 98%。

這對(duì)汽車(chē)廠商和 IVI 芯片制造商來(lái)說(shuō)意味著諸多挑戰(zhàn)，比如散熱、面積和功耗方面的限制。這些挑戰(zhàn)是因?yàn)樾枨蟾佣鄻踊?，需要為大尺寸屏幕供電、?shí)現(xiàn)觸感回饋、顯示多個(gè)來(lái)源的多個(gè)應(yīng)用等等。而移動(dòng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域數(shù)十年的經(jīng)驗(yàn)此時(shí)就可以運(yùn)用到汽車(chē)領(lǐng)域：ARM 的低功耗處理器， 結(jié)合big.LITTLE技術(shù)，讓制造商能夠?yàn)?IVI 體驗(yàn)提供穩(wěn)定的高性能。

由于 IVI 可以將用戶與外界聯(lián)系起來(lái)，因此通信安全必須得到保障，應(yīng)用和車(chē)載軟件也必須及時(shí)更新。一個(gè)著名的案例是，黑客查理·米勒利用車(chē)載系統(tǒng)的一個(gè)安全漏洞侵入了一輛 Jeep，可見(jiàn)，數(shù)據(jù)安全有多么重要。行車(chē)安全也是一個(gè)問(wèn)題，不少系統(tǒng)要考慮到駕駛員的安全問(wèn)題，所以要滿足 ASIL B 或更高的標(biāo)準(zhǔn)。

技術(shù)的選擇同樣重要，因?yàn)?IVI 應(yīng)用程序包含 GPS 導(dǎo)航、廣播、遠(yuǎn)程信息處理、視頻播放等功能，而這些功能的計(jì)算需求各不相同。為每一項(xiàng)任務(wù)選擇正確的處理器意味著減少散熱，進(jìn)而降低車(chē)上的冷卻需求，在減輕車(chē)重和降低成本的同時(shí)提高可靠性。

ADAS為整輛車(chē)分配情報(bào)

沿著地圖前進(jìn)，我們現(xiàn)在從駕駛艙內(nèi)部切換到車(chē)身的外圍來(lái)研究 ADAS。

分析師們預(yù)測(cè)， 2016 年到 2025 年，普通轎車(chē)的車(chē)載計(jì)算能力將提高 100 倍，為 ADAS 和 IVI 功能提供更好的支持。 ADAS 需要綜合車(chē)身密布的各類(lèi)傳感器發(fā)送的信息，將它們匯總到一個(gè)大型處理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)分析并作出實(shí)時(shí)決策，所以這個(gè)過(guò)程將會(huì)涉及海量的計(jì)算，雷達(dá)、激光雷達(dá)、超聲波和攝像頭這些傳感器都是為了提升駕駛者的安全而設(shè)計(jì)的。

遍布車(chē)身各處的 ADAS 傳感器提升駕駛者安全

ARM技術(shù)為汽車(chē)的未來(lái)奠定基礎(chǔ)

由于我們將駕駛員身份所要承擔(dān)的安全責(zé)任轉(zhuǎn)交給了汽車(chē)本身，因此，安全的操作在這里非常重要，ADAS 元件必須按照最高的安全標(biāo)準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì)，其中不少都達(dá)到了 ASIL D 等級(jí)。

多樣化的功能意味著我們需要一套包羅萬(wàn)象的生態(tài)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)計(jì)算，讓原始設(shè)備制造商能夠?yàn)槊恳惠v汽車(chē)作出最好的選擇——無(wú)論是小型城市車(chē)、豪華轎車(chē)還是 SUV。主體元件必須尺寸緊湊而且高度集成，還必須能夠抵抗來(lái)自外部和內(nèi)部的干擾。如果你是利用汽車(chē)傳感器來(lái)判斷是否能夠超車(chē)，那么你一定希望不會(huì)有黑客入侵它。

由于管理多個(gè)處理器會(huì)受到成本、功耗和散熱方面的限制，所以ADAS與IVI在處理某一些任務(wù)的時(shí)候也有特定的需求，在 ARM 多樣化低功耗技術(shù)和基于標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)的綜合生態(tài)系統(tǒng)支持下，無(wú)論什么車(chē)型或規(guī)格，原始設(shè)備制造商都可以滿足特定需求并實(shí)現(xiàn)輕松集成。

安全是每個(gè)人的責(zé)任

行車(chē)安全至關(guān)重要，因?yàn)榘踩坏┏鰡?wèn)題就可能造成財(cái)產(chǎn)損失或人身傷害。同樣，媒體近來(lái)經(jīng)常提到的數(shù)據(jù)安全也是重中之重——它不僅事關(guān)行車(chē)安全，而且隨著黑客攻擊形式不斷進(jìn)化，我們還需確保在未來(lái)10～15年間，汽車(chē)也能時(shí)刻處于安全狀態(tài)。任何一家供應(yīng)商都無(wú)法憑借一己之力確保汽車(chē)的行車(chē)安全和數(shù)據(jù)安全，實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)需要生態(tài)系統(tǒng)中的多家企業(yè)通力合作，從硬件到軟件，從操作系統(tǒng)到汽車(chē)廠商都需要參與進(jìn)來(lái)。使用標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)可以幫助汽車(chē)廠商降低成本、提高可擴(kuò)展性并確保最快的上市時(shí)間。

ARM為汽車(chē)系統(tǒng)提供全面的安全解決方案，為汽車(chē)技術(shù)的運(yùn)用提供可靠的安全基礎(chǔ)，從傳感器到服務(wù)器，這些解決方案已經(jīng)成功應(yīng)用于數(shù)十億款手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和嵌入式應(yīng)用程序。在汽車(chē)安全解決方案領(lǐng)域的夢(mèng)之隊(duì)——ISO 26262 支持和 TrustZone 技術(shù)幫助下， ARM 為原始設(shè)備制造商和車(chē)聯(lián)網(wǎng)用戶奠定了值得信賴(lài)的基礎(chǔ)。