ARM推出一系列汽車SoC IP，RISC-V壓力又大了

ARM在美國時間3月13日推出一系列汽車SoC IP，包括比英偉達(dá)H100還強(qiáng)的CPU內(nèi)核架構(gòu)Neoverse V3AE，最常見的頂級車載CPU架構(gòu)Cortex-A78的升級版Cortex-A720AE，高效率車載CPU架構(gòu)Cortex-A55的升級版Cortex-A520AE，注重實(shí)時性和功能安全的Cortex-R52升級版Cortex-R82。還有一個車載ISP的IP，即MALI-C720AE。

圖片來源：ARM

ARM的產(chǎn)品覆蓋了汽車領(lǐng)域的各種應(yīng)用，性能較上一代大幅增強(qiáng)，RISC-V與ARM之間的性能差距進(jìn)一步擴(kuò)大，在高性能運(yùn)算領(lǐng)域ARM的絕對霸主地位進(jìn)一步鞏固，只有對計(jì)算性能不太看重的MCU領(lǐng)域，RISC-V才有一席之地。

RISC-V最大的短板不是性能差距，而是生態(tài)系統(tǒng)。軟件定義汽車時代需要標(biāo)準(zhǔn)化軟件、原生云加虛擬ECU開發(fā)，只有這樣才能解決巨大的軟件成本問題和超長的開發(fā)周期，而基于RISC-V的服務(wù)器還沒出現(xiàn)，相關(guān)云服務(wù)供應(yīng)商五年內(nèi)都不會出現(xiàn)，而基于ARM的云服務(wù)供應(yīng)商已有不少，AWS在配合汽車廠家開發(fā)軟件方面已經(jīng)展現(xiàn)出了高效和低成本。RISC-V廠家各自為政，想打造統(tǒng)一的軟件平臺完全不可能。

基于原生云和虛擬ECU開發(fā)軟件，最多可以提前兩年

圖片來源：ARM

ARM為核心打造了一個強(qiáng)大的汽車軟件云開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)SOAFEE，猶如英偉達(dá)的CUDA。

SOAFEE架構(gòu)

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AWS擁有目前全球最強(qiáng)大的ARM服務(wù)器系統(tǒng)，ARM也為芯片廠家提供Digital Twin，讓芯片廠家可以做到最高等級的二進(jìn)制虛擬ECU，包括了目前所有主流芯片廠家高通、AMD、NXP、瑞薩、Marvell、索喜、意法半導(dǎo)體、德州儀器。通用、捷豹路虎母公司塔塔、大眾、Stellantis都在用SOAFEE，Tier1包括博世、大陸汽車、LG電子、松下、馬瑞利、麥格納、電裝、三星哈曼。而RISC-V廠家只能各自為政，成本很高。

SOAFEE軟件架構(gòu)

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SOAFEE目前支持的操作系統(tǒng)和中間件包括紅帽Linux，大陸汽車子公司Elektrobit corbos Linux，Arm EWOAL 和安卓汽車 Android Automotive;實(shí)時操作系統(tǒng)包括Green Hills, QNX 和 Wind River（Aptiv），還有來自Elektrobit，ETAS 和 Vector 的AUTOSAR。中間件包括CycloneDDS 、Zettascale and RTI DDS。來自Ttech 和Excelfore的時間敏感網(wǎng)絡(luò)(TSN) 。來自E-Sync Alliance的Over-the-air (OTA)。

ARM汽車領(lǐng)域軟件合作伙伴

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英偉達(dá)的核心產(chǎn)品H100和H200其CPU部分完全一致，都是ARM Neoverse的V2架構(gòu)，H100強(qiáng)大不是靠GPU，而是靠CPU。

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Neoverse V3比V2更強(qiáng)大，在2024年2月21日推出，不到一個月就推出了汽車加強(qiáng)版的V3AE版，足見ARM對汽車領(lǐng)域的重視。Neoverse是面向服務(wù)器系列的CPU架構(gòu)，而V系列則是注重高性能，N系列注重功耗性能比，E系列注重?cái)?shù)據(jù)吞吐能力。

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ARM Neoverse V3AE架構(gòu)，與V2相比，變化的地方只有兩點(diǎn)：一是指令集從Armv9-A的9.0版升級到9.2版，二是L2級緩存最大可達(dá)3MB，V2是2MB。同樣成本下V3比目前最常見的Cortex-A78AE，就是英偉達(dá)、地平線、黑芝麻智能和安霸用的CPU架構(gòu)性能要強(qiáng)60%，當(dāng)然V3需要對應(yīng)至少是4納米的制造工藝，最好是3納米制造工藝或更高級。

ARM也沒忘記Chiplet，同時推出了Chiplet用IP，即CMN S3。

CMN S3系統(tǒng)架構(gòu)圖

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ARM Cortex-A720AE架構(gòu)

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A720AE是A78AE接班人，性能大約提升10%，可以使用相對比較廉價的7納米或5納米制造工藝。與A78相比，去掉了浮點(diǎn)運(yùn)算的FPU，不過Neon升級至SVE2，L2緩存最高達(dá)到1MB，A78最高只有512KB。

ARM Cortex-A520AE架構(gòu)

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與Cortex-A55比較，去掉了雞肋的浮點(diǎn)運(yùn)算單元FPU，L2緩存最大增加一倍到512KB，共享L3緩存最大增加8倍達(dá)32MB，特別增加DSU-AE，加強(qiáng)了安全方面的性能包括了鎖步非對稱橋。估計(jì)性能較A55增加20%。

ARM Cortex-R82AE架構(gòu)

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相對R52，R82主要增強(qiáng)了單線程運(yùn)算能力，最高可集成8核心，其余基本沒有變化。

ARM MALI-C720AE架構(gòu)

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MALI-C720AE這款I(lǐng)SP，最高支持3357萬像素，5納米工藝下最高可達(dá)1.5Gpixels/s，這個與蔚來的那顆5納米芯片比差距較大，蔚來可以做到6.5 Gpixels/s。

想要挑戰(zhàn)ARM在汽車高性能計(jì)算領(lǐng)域的霸主地位幾乎不可能，低端MCU或許是RISC-V在車內(nèi)唯一的生存空間。

審核編輯：劉清