作为半导体 IP 供应商,Arm 如何布局自动驾驶?

· Oct 29, 2019

10 月 23 日,全球领先的半导体知识产权供应商 Arm 在北京召开了「2019 ARM 技术峰会」。在发布会上,针对机器学习,Arm 又推出两款全新的主流 ML 处理器,以及最新的 MaliGPU 与 DPU,同时分享了很多在机器学习、车用解决方案以及物联网等领域的思考。

对于 Arm 这家公司,大家可能会觉得又熟悉又陌生。熟悉是因为好像在涉及到软件的地方我们总会看到它的身影,陌生则是因为无法直接感受到它为我们带来的变化。我们还是先解答这个疑惑——Arm 是谁?

Arm 是谁?

Arm 是国际知名的半导体供应商,他们并不直接制造芯片,只是会授权芯片的设计架构,然后厂商会根据自己的需求在 Arm 提供的架构的基础上开发自家芯片产品,最直观的案例可能就是手机了,你现在知道的高通骁龙、三星猎户座以及华为海思麒麟芯片都用到 Arm 的架构,而在汽车行业,则是像供应商 NXP 恩智浦、人工智能公司 NVIDIA 英伟达、地平线等公司,他们的芯片也都有 Arm 的专利授权。

经过这么多年的技术积累,Arm 在中国已经拥有超过 200 多个合作伙伴,累计出货量超过 160 亿,在国产的 SoC 中,95%都是基于 Arm 处理器技术。看清楚了,是 95%,实力可见一斑。

也正是因为 Arm 如此高的影响力,可能就会面临这样一个问题:如果 Arm 不再提供授权,将会影响到很多芯片厂商,比如之前闹的沸沸扬扬的华为事件(此前因为中美问题,Arm 暂停向华为授权)。华为为什么能够那么快推出海思麒麟芯片,就是因为采用 Arm 的底层架构,加快了开发进程。

这次的发布会上,Arm 明确表示:「我们经过法务的严谨调查已经确认,不管是 Arm 的 V8 架构还是 V9 架构,都是源自于英国的技术, 会像过去一样持续的对中国的合作伙伴全面开放、继续授权、继续支持 。」这就解决了很多公司的后顾之忧。

掘金自动驾驶

「在下一波数据驱动技术革命中,Arm 将会把计算嵌入到数据的生成决策中,也就意味着需要更多的算力、更低的功耗以及更低的成本来驱动多元化的智能设备发展。」

从 1991 年到 2017 年,Arm 用 26 年实现基于 Arm 技术的芯片出货 1000 亿,在接下来的 4 年(2017 年-2021 年),将实现第二个 1000 亿芯片(目前累计出货 1500 亿),未来将实现出扩 1 万亿芯片,届时从各种传感器、门禁卡、手机、家电、汽车,到工业机械、通信基站、数据中心、云服务器,基于 Arm 架构的芯片真的会无处不在。

根据麦肯锡此前的报告:到 2020 年,全球自动驾驶产业规模预计将达到 6140 亿人民币,其中中国市场将达到 2000 亿人民币,这是一个充满「qian 景」的市场,为自动驾驶提供算力支撑的芯片市场自然也会是掘金地,在这个领域中,Arm 绝对大有可为。

一个很鲜明的例子就是特斯拉。之前在自动驾驶日上,特斯拉发布自家的自研芯片,算力达到 144TOPS,确实还是让行业震惊,一家只有十几年的造车企业居然可以自研自动驾驶芯片,而且性能还不差。这里必须要说的是,特斯拉并不是完全从 0 开始自研,能够这么快推出自动驾驶芯片其中就有 Arm 的功劳。

上面这张图就是特斯拉自研的自动驾驶芯片主板,其中用到了 Arm 的 IP 架构,站在「巨人」的肩膀上进行自己的芯片的研发,自然能够少走很多弯路。

在发布会现场,Arm 也将特斯拉作为演示案例。作为总是敢第一个吃螃蟹的车企,特斯拉确实是一个典型代表。

构筑生态,赋能合作伙伴

其实 Arm 很早开始就进入汽车领域,并为合作伙伴提供 IP 架构支持。1996 年 Arm 正式进入汽车领域,从刹车控制芯片开始,到现在已有 20 多年。根据 Arm 的数据显示,目前在 IVI 领域(车载娱乐系统),85%的处理器采用 Arm 架构;在 ADAS 领域,超过 65%的应用处理器采用的是 Arm 架构,从传统的动力系统控制、底盘控制和车身控制,到现在 ADAS/IVI,都能看到 Arm 的身影。

如今不甘「寂寞」的 Arm 决定从幕后走向台前。

去年 9 月,Arm 推出了「Safety Ready」计划,目的是为未来自动驾驶的开发提供解决方案,针对汽车的应用,从芯片 IP 层面将功能安全考虑进去,为合作伙伴或芯片设计商后续开发节省时间成本,加速自动驾驶的开发。

今年 10 月,在美国加利福尼亚州圣何塞举行的 Arm TechCon 2019 活动上,Arm 宣布成立自动驾驶汽车计算联盟 AVCC(Autonomous Vehicle Computing Consortium),以协作的方式解决各种安全和计算问题, 成员包括通用、丰田、博世、大陆、恩智浦、英伟达等企业。

为什么 Arm 想要成立这样一个联盟?在这次峰会上他们的一段话可以回答这个问题:「通过一个标准的全球平台,我们可以把计算的成本功耗降下来,同时在这个平台上我们可以推动把相关的安全标准植入到硬件中,为自动驾驶发展带来革命性变化」(不更改原意的情况下略作修改)。

在 Arm 看来,很多自动驾驶原型车的样机只是不同现成技术的汇总,而不是一个专用的解决方案。想要真的实现高级别自动驾驶,需要做的事情还很多:在性能上,需要合适的高性能异构计算平台;同时要显著减少自动驾驶的「大脑」所需的尺寸、重量以及功耗成本;如果要替代车内安全员,也需要更高的系统安全,这也就是 Arm 说的将「安全的标准植入到硬件中」;除了这些,还需要通过由专业伙伴构建的生态系统整合硬件和软件。

自动驾驶是一个很长的产业链,图商、芯片供应商、各级供应商以及车厂等都包含在这一生态系统内,需要一个统一的计算架构。不过在研发过程中,Arm 需要了解并响应各方诉求,这样才能开发出满足市场需求的 IP,自动驾驶汽车计算联盟的出现就是一个很好的佐证,Arm 正在与这些芯片厂商、供应商以及车厂协同,搭建基于 Arm 的生态。「目前联盟成员主要还是传统 OEM、供应商和芯片厂商」。 Arm 中国高级汽车市场经理舒杰告诉 GeekCar,不过舒杰表达了希望更多合作伙伴加入到这个联盟的愿望。

可能有人会问:Arm 会不会自己做芯片直接参与到行业竞争?当我把这个问题抛给舒杰时,他明确表示「我们肯定不会做芯片」,「 我们在汽车行业主要还是提供芯片 IP,当然我们还会做汽车的生态建设,让自动驾驶可以用到 Arm 的 IP 和生态伙伴的产品或解决方案」,「 IP 生意主要还是帮助客户成长,他们强大了,我们才能获益。」这其实和传统汽车供应商不会造车的逻辑是一样的。

虽然 Arm 从幕后走向台前,但它所担当的依然是赋能者的角色,简单总结就是「通过全球标准,构建生态体系,赋能合作伙伴」。

我们常说:自动驾驶的实现依然道阻且长,这是一个漫长的攻坚战,而 Arm 新的征途已经开始。

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