Automobile Lösungen mit Arm werden zum Standard
Arm war überall in den Nachrichten, vor allem angesichts seines erfolgreichen Börsengangs im September 2023. Der Grund für ihren Erfolg ist die weite Verbreitung der Arm-Technologie in fast jeder Branche, die Elektronik nutzt. Der Automobilmarkt ist ein großartiges Beispiel: Fast jeder branchenführende Siliziumanbieter verwendet automobile Computerkomponenten von Arm in seinen Produktreihen, und die meisten wechseln zu einer Roadmap innerhalb ihrer Hardware, die sich allein auf Arm-Produkte stützt.
Arm ermöglicht Siliziumanbietern, zentrale Funktionen wie eine hohe Leistung mit Energieeffizienz, Unterstützung für sicherheitskritische und gemischtkritische Systeme und einem auf offenen Standards basierenden Ökosystem bereitzustellen, einschließlich Initiativen wie SOAFEE. Jeden Tag werden mehr Fahrzeuge, einschließlich Pkw und Lastwagen aller Formen und Größen, mit Arm-Technologie geliefert, und sie wird in jedem automobilen Subsystem allgegenwärtig.
Die Produktion von Sonatus stützt sich auf Arm-Silizium für Automobile
Die Sonatus-Software, die heute in Produktion ist, läuft auf einer Reihe von Arm-basiertem Silizium zahlreicher Anbieter, und neue Produktionsbereitstellungen, die in Kürze folgen, basieren ebenfalls auf Arm. Wir arbeiten eng mit Arm-basierten Hardwareanbietern wie NXP, Marvell, Realtek, Broadcom, Renesas, Micron, ST Micro und anderen zusammen.
Ich bin stolz darauf, dass ich über 14 Jahre lang bei Arm gearbeitet habe und besitze großen Respekt davor, was Arm erreicht hat. In diesem Blog werde ich einige der vielen Vorteile von Arm im Automobilbereich beschreiben, die eine perfekte Ergänzung zu Sonatus darstellen, um die Automobilentwicklung zu beschleunigen.
Niedriger Stromverbrauch ist für die Automobilindustrie sehr wichtig
Wenn man an Fahrzeuge denkt, könnte man sie als ein physisch großes Gerät mit viel Energiespeicher und Energieerzeugung betrachten, in dem Energie reichlich vorhanden ist. Es mag zunächst unnötig erscheinen, dass das Automobil Arm verwendet, das für seine Energieeffizienz bekannt ist. Tatsächlich ist die Realität, dass Energieeffizienz in der Automobilindustrie tatsächlich sehr wichtig ist, und es gibt zwei Gründe dafür.
Erstens betrifft die Energieeffizienz bei Elektrofahrzeugen direkt die Reichweite, da es kein laufendes Nebenprodukt der Energieerzeugung bei der Verbrennung von Benzin gibt. Die Verbesserung der Fahrzeugreichweite wird für die weitere Einführung von Elektrofahrzeugen von entscheidender Bedeutung sein. Zweitens sind automobile Systeme normalerweise kompakte Systeme, die in versiegelten Einheiten geliefert werden, um eine Witterungsbeständigkeit zu gewährleisten. Aus beiden Gründen ermöglicht die Energieeffizienz eine einfachere Lösung für die thermische Kühllösung, wodurch das Gewicht und die Baugröße dieser Elemente reduziert werden.
Die Anforderungen an die automobile Leistung steigen
Paradoxerweise verlangt die immer häufiger verwendete Software in Fahrzeugen trotz der Notwendigkeit eines geringen Energieverbrauchs eine immer höhere Rechenleistung. An dieser Stelle zeigt Arm, was es kann: denn Arm liefert nicht geringe Energie durch eine geringe Leistung, sondern liefert eine hohe Leistung, die auch energieeffizient ist.
Bewährte Effizienz von Rechenzentren
Arm hat diese Effizienz in Rechenzentren bewiesen, Arm-basierte Chips mit Server-Leistung liefern >40 % mehr Energieeffizienz als vergleichbare Intel-basierte Lösungen. Serverfähige Hardware, die auf Arm von Anbietern wie AWS und Ampere basiert, ist heute in Produktion, nimmt auf dem gesamten Markt zu und wird bei vielen Server- und Cloud-Anbietern eingesetzt.
Vorteile von Arm für den Automobilmarkt
Die gleichen Vorteile erstrecken sich auf die Implementierung des softwaredefinierten Fahrzeugs, bei dem Arm-basierte Chips eine unglaubliche Spitzenleistung bieten, die leistungsstarke Domain-Controller und zentrale Rechenfunktionen ermöglicht, aber effizient ist. Ob für Privatfahrzeuge mit erhöhten Anforderungen an die Fahrerassistenz (ADAS) oder für aktuelle oder zukünftige Edge-Robotaxis mit selbstfahrenden Fähigkeiten, ein Brute-Force-Ansatz, bei dem der Kofferraum mit einem Rack mit Hochleistungsservern gefüllt wird, wird im Automobilbereich nicht funktionieren. Aus diesem Grund wird Arm für Hochleistungsanwendungen im Fahrzeug der nächsten Generation eingesetzt, was die Entwicklung zukünftiger Fahrzeuginnovationen beschleunigen wird.
Vielfältige Lösungen von leistungsstark bis fest integriert
Einer der leistungsstärksten Aspekte der Architektur von Arm verbirgt sich direkt im Namen: A-R-M. Die Arm Cortex-Prozessorfamilie enthält drei Hauptuntergruppen, die eine gemeinsame Prozessorarchitektur und kompatible Befehlssätze teilen und ein breites Spektrum an Funktionen und Anforderungen bedienen. Branchenführer in der Siliziumlandschaft wählen aus diesen Kernen, um ihre vielfältigen Anwendungsfälle im Automobilbereich zu lösen.
Cortex-A-Kerne für die Anwendungsverarbeitung
Die „A”-Kerne aus der Cortex-A-Familie für die Anwendungsverarbeitung erhalten die größte Aufmerksamkeit, da diese Kerne die Anwendungs-Workloads auf Mobiltelefonen, in Rechenzentren oder die leistungsstarke Berechnung in Fahrzeugen ausführen. Cortex-A-Kerne werden häufig in fahrzeuginternen Infotainment- oder Navigationssystemen eingesetzt, werden aber zunehmend verbreitet, um Hochleistungsrechner für autonomes Fahren und ADAS bereitzustellen.
Cortex-R-Kerne für die Echtzeitverarbeitung
Vielleicht weniger bekannt, aber entscheidend für Automobil- und andere Echtzeitanwendungen wie Festplatten und sicherheitskritische Systeme, sind die „R”-Kerne aus der Cortex-R-Familie, die sich auf die Echtzeitverarbeitung konzentrieren. Diese Kerne werden zunehmend verwendet, um funktionale Sicherheitseigenschaften in Fahrzeugen bereitzustellen. Einige der innovativsten Arm-basierten Siliziumlösungen aus dem Automobilsektor, wie z. B. von NXP, stellen Cortex-R-Kerne neben Cortex-A-Kerne auf demselben Chip auf, damit Sicherheitssysteme und Anwendungsfälle in der Verarbeitung nebeneinander funktionieren können.
Cortex-M-Kerne für Embedded- und Mikrocontroller
Letztlich gibt es unzählige Mikrocontroller-Anwendungen sowohl innerhalb komplexer Chips als auch in eigenständigen Sensoren mit geringem Energieverbrauch, die durch die „M”-Kerne der „Cortex-M”-Familie von Mikrocontroller-Prozessoren gut versorgt werden. Eine so vielfältige Reihe mit gemeinsamer Kompatibilität ist entscheidend, um das Know-how und den Durchsatz der Entwickler zu verbessern, während eine Reihe von Prozessoren ermöglicht wird, die für die Lösung von Problemen mit unterschiedlichen Anforderungen geeignet sind.
Anpassung an die Bedürfnisse der Automobilindustrie: Arm AE-Kerne
Die Arm AE-Kerne der neuesten Generation wurden speziell für die für Fahrzeuge erforderliche Fehlertoleranz entwickelt und bieten die Möglichkeit, Kerne flexibel im Lock-Step-Modus auszuführen, beispielsweise für aufgabenkritische Anwendungen. Diese speziellen marktspezifischen Varianten bringen neue Technologien mit sich, die zusätzliche Spezialfunktionen für Arm-Automobilanwendungen bieten können.
Reichhaltiges Ökosystem und Standards
Die Langlebigkeit von Arm beruht auch auf dem langjährigen Engagement für ein vielfältiges Ökosystem und der Unterstützung der Bedürfnisse von Softwareentwicklern. Unzählige, sich ergänzende Unternehmen aus den Bereichen EDA-Anbieter, Softwareentwicklungswerkzeuge, Debugging, Sicherheit und anderer Lösungen ermöglicht eine reibungslose Entwicklung auf Arm. Zudem entwickelt und erfüllt Arm wichtige technologische Standards, die die System-Interoperabilität auf Chips von zahlreichen Peripheriegeräten unterstützen, sei es für fest integrierte Anwendungen oder Schnittstellen mit hoher Bandbreite für modernstes Computing.
SOAFEE: Skalierbare offene Architektur für Embedded Edge
Arm ist auch führend, wenn es um Zusammenarbeit geht, einschließlich Initiativen wie SOAFEE oder Scalable Open Architecture for the Embedded Edge. SOAFEE zielt darauf ab, moderne Cloud-native Entwicklungspraktiken in die Automobilindustrie zu bringen, einschließlich der Erweiterung von Technologiestandards wie Containern und anderer Middleware, um mit der in Automobilanwendungen vorhandenen gemischten Kritikalität kompatibel zu sein. Sonatus ist Mitglied von SOAFEE, insbesondere, um das Ziel zu unterstützen, moderne Cloud-native Entwicklungspraktiken für softwaredefinierte Fahrzeuge einzuführen. Cloud-Lösungen von Anbietern wie AWS zeigen, wie virtuelle Prototypen in der Cloud Unternehmen ermöglichen können, Software in der Cloud zu entwickeln und in der Automobilindustrie einzusetzen. Wenn wir hoffen, die Fahrzeugsoftware skalieren, Entwicklungszyklen beschleunigen und die Sicherheit verbessern zu können, sind virtuelle Plattformen entscheidend für die Bereitstellung der validierten Konfigurationen, die die Branche verlangt.
Unsere Produkte, wie die Sonatus Foundation, sind mit SOAFEE kompatibel und basieren auf den gleichen Industriestandards, für die sich diese Gruppe einsetzt. Sonatus verwendet auch virtuelle Plattformen für eigene Tests im eigenen Haus und Produkte wie Sonatus Foundation können den Einsatz neuer Software in der Automobilindustrie unterstützen.
Arm und Sonatus in The Garage
Wenn Sie mehr über Arm im Automobilbereich erfahren möchten: Vor Kurzem habe ich in einer Episode des The Garage-Podcast von Sonatus mit meinem guten Freund von Arm, Robert Day, gesprochen, dem „Director of Automotive Go-to-Market” für Nordamerika. Sie finden den Podcast in unserer Ressourcenbibliothek auf YouTube oder auf Spotify oder Apple Podcasts. Abonnieren Sie hier den YouTube-Kanal von Sonatus, und Sie sind über zukünftige Episoden immer auf dem Laufenden.
