Arm汽車事業(yè)部全球市場(chǎng)副總裁Dennis Laudick：處理器如何迎接大模型時(shí)代

AI大模型疊加軟件定義汽車?yán)顺毕?，提供底層核心能力支持的處理器也面臨新的發(fā)展態(tài)勢(shì)。如何滿足汽車轉(zhuǎn)型升級(jí)需求提供賦能，是當(dāng)下解題的方向。

近日Arm聯(lián)合生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴推出Arm汽車增強(qiáng)(AE)處理器和虛擬原型平臺(tái)，旨在縮短汽車相關(guān)軟件的開(kāi)發(fā)周期；還首次將服務(wù)器級(jí)Neoverse技術(shù)和Armv9架構(gòu)引入汽車應(yīng)用。

這是汽車行業(yè)智能化、電動(dòng)化高速發(fā)展進(jìn)程中，對(duì)計(jì)算和軟硬件協(xié)同發(fā)展提出更多要求所驅(qū)動(dòng)。

Arm汽車事業(yè)部全球市場(chǎng)副總裁Dennis Laudick說(shuō)了一個(gè)讓他印象深刻的場(chǎng)景?！安痪们拔腋袊?guó)一家自動(dòng)駕駛軟件公司的首席技術(shù)官進(jìn)行溝通交流，我問(wèn)到底需要多少算力才夠，他是這么回答我的：添加更多傳感器，就需要對(duì)傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行更多處理，由此需要更多的處理單元，因?yàn)檫@樣可以拯救更多生命。他反問(wèn)了我一個(gè)問(wèn)題，如果更多處理器能夠幫助拯救生命，那需要多少才算是多？我認(rèn)為這個(gè)數(shù)量只會(huì)受到功率和物理因素的限制?！?/p>

面向汽車芯片市場(chǎng)，越來(lái)越多新架構(gòu)和角色參與進(jìn)來(lái)。不少汽車芯片廠商開(kāi)始對(duì)RISC-V架構(gòu)提高關(guān)注度。

Arm在汽車行業(yè)的戰(zhàn)略非常簡(jiǎn)單，即專注做真正優(yōu)秀的產(chǎn)品，使其更加易用，并確保強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng)為這些產(chǎn)品提供支持——?dú)v史經(jīng)驗(yàn)告訴我們，只要專注做好這三件事情，整個(gè)行業(yè)就可以合作的方式共同前進(jìn)，因此我們會(huì)繼續(xù)堅(jiān)持這一戰(zhàn)略。

Dennis Laudick分析道，汽車行業(yè)正經(jīng)歷巨大轉(zhuǎn)型，并發(fā)展成為一個(gè)由技術(shù)驅(qū)動(dòng)的行業(yè)。這大致歸為三個(gè)驅(qū)動(dòng)因素：第一，人工智能發(fā)展驅(qū)動(dòng)能夠創(chuàng)建更多面向安全和自動(dòng)駕駛的功能；第二，駕駛員普遍希望在汽車中也可以獲得和消費(fèi)電子設(shè)備相同的體驗(yàn)感；第三，向電動(dòng)汽車過(guò)渡令復(fù)雜性隨之增加，行業(yè)正重新思考如何從技術(shù)角度對(duì)汽車進(jìn)行設(shè)計(jì)。

“從Arm角度看，以上趨勢(shì)最終會(huì)帶來(lái)：第一，汽車中的軟件數(shù)量及其復(fù)雜度進(jìn)一步激增；第二，需要更多的算力支持。隨著軟件爆發(fā)式的增長(zhǎng)，幾乎所有我們接觸交流過(guò)的車企和行業(yè)供應(yīng)鏈中的參與者，都表示他們需要重新思考汽車產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)流程。”

“軟件定義汽車”趨勢(shì)下，與Arm此前經(jīng)歷的其他產(chǎn)業(yè)發(fā)展也有相似性。

Dennis Laudick表示，“從傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)到硬件和電氣的設(shè)計(jì)，再到軟件設(shè)計(jì)，這種過(guò)渡轉(zhuǎn)型在行業(yè)中很常見(jiàn)。包括智能手機(jī)行業(yè)，當(dāng)手機(jī)轉(zhuǎn)向軟件定義時(shí)，一開(kāi)始用戶只覺(jué)得是手機(jī)中多了一個(gè)軟件用戶界面而已，其實(shí)一旦成為軟件定義后，就為所有軟件創(chuàng)意開(kāi)啟了大門?！?/p>

在智能手機(jī)被軟件定義之前，手機(jī)就是拿來(lái)打電話、收發(fā)****，但現(xiàn)在已經(jīng)覆蓋到日常生活的多種功能需求。

“所以，當(dāng)汽車走向‘軟件定義’時(shí)，將會(huì)有大量創(chuàng)新涌現(xiàn)。從我個(gè)人來(lái)說(shuō)，每個(gè)人的生活中都有三個(gè)非常重要的數(shù)字樞紐：電視、手機(jī)、車。今后汽車就會(huì)成為我們的一個(gè)數(shù)字樞紐，甚至它可能會(huì)超越手機(jī)。

軟件重要性凸顯，意味著倘若按照傳統(tǒng)的先有硬件、再適配軟件開(kāi)發(fā)流程，將延緩汽車行業(yè)創(chuàng)新步伐。這也是Arm攜手合作伙伴推出虛擬原型平臺(tái)的原因。

Dennis Laudick介紹道，有了虛擬原型解決方案，可以通過(guò)云端的虛擬實(shí)例或虛擬原型平臺(tái)實(shí)現(xiàn)軟硬件同步開(kāi)發(fā)。對(duì)于行業(yè)參與者來(lái)說(shuō)，這意味著在物理芯片就緒之前就可以啟動(dòng)基于最新的Arm AE IP的軟件開(kāi)發(fā)?！拔覀儚钠嚿鷳B(tài)系統(tǒng)合作伙伴的反饋得知，該解決方案可以幫助他們縮短多達(dá)兩年的軟件開(kāi)發(fā)時(shí)間?！?/p>

這也意味著不僅是適配單一軟件，構(gòu)建角色多元的軟件生態(tài)聯(lián)合推動(dòng)汽車行業(yè)創(chuàng)新愈發(fā)重要。Arm在2021年發(fā)起名為“SOAFEE”（面向嵌入式邊緣的可擴(kuò)展開(kāi)放架構(gòu)）的項(xiàng)目，旨在與合作伙伴協(xié)作，解決汽車行業(yè)面臨的軟件層面挑戰(zhàn)。

SOAFEE關(guān)注對(duì)基礎(chǔ)軟件層的構(gòu)建，以形成通用的行業(yè)軟件層，如此，行業(yè)才能在這個(gè)基礎(chǔ)上構(gòu)建更多有價(jià)值的服務(wù)和應(yīng)用程序。目前已有超過(guò)100家來(lái)自汽車行業(yè)的成員加入SOAFEE生態(tài)。

Dennis Laudick強(qiáng)調(diào)，SOAFEE是一項(xiàng)由Arm托管、面向全行業(yè)開(kāi)放的倡議?！霸诎l(fā)起SOAFEE項(xiàng)目時(shí)，整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的反饋非常積極。雖然當(dāng)時(shí)行業(yè)并不確定這個(gè)項(xiàng)目在業(yè)界的反響會(huì)是如何，但汽車行業(yè)已經(jīng)普遍認(rèn)識(shí)到，未來(lái)將會(huì)轉(zhuǎn)向軟件定義，就需要一個(gè)通用的平臺(tái)。但當(dāng)時(shí)行業(yè)所面臨的巨大挑戰(zhàn)是沒(méi)有人準(zhǔn)備好可以引領(lǐng)大家啟動(dòng)這個(gè)開(kāi)放式的標(biāo)準(zhǔn)?！?/p>

而Arm被視為汽車行業(yè)的中立角色，因此發(fā)起了SOAFEE?！皬奈覀兊慕嵌葋?lái)說(shuō)，SOAFEE現(xiàn)在真正的重點(diǎn)是要執(zhí)行技術(shù)規(guī)范。”他續(xù)稱，目前已有SOAFEE社區(qū)，Arm希望助力社區(qū)專注于解決目前所面臨的大問(wèn)題?！氨M管目前SOAFEE發(fā)展順利，但仍然任重道遠(yuǎn)，從舊方法到新方法的切換，以實(shí)現(xiàn)軟件定義的汽車是一個(gè)非常艱巨的任務(wù)。”

在汽車產(chǎn)業(yè)鏈探索軟件正帶來(lái)新的推動(dòng)時(shí)，AI大模型出現(xiàn)則被認(rèn)為將為汽車智能駕駛起到重要作用。這對(duì)處理器的性能與特性提出了更多需求。

“因?yàn)槿斯ぶ悄軐?duì)汽車行業(yè)高端應(yīng)用的需求越來(lái)越大，我們首次將服務(wù)器級(jí)性能的Neoverse引入到汽車應(yīng)用中，帶來(lái)Arm Neoverse V3AE。”Dennis Laudick指出，與Arm上一代性能最強(qiáng)的AE IP(Cortex-A78AE)相比，Neoverse V3AE每核性能可提升50%。同時(shí)，它還能夠?qū)rmv9架構(gòu)在安全、人工智能方面的優(yōu)勢(shì)帶到汽車領(lǐng)域。NVIDIA DRIVE Thor平臺(tái)就宣布采用了Neoverse V3AE IP。

“在汽車領(lǐng)域，AI已經(jīng)無(wú)處不在。即使是小型傳感器，也會(huì)應(yīng)用一些簡(jiǎn)單的人工智能來(lái)提升傳感器數(shù)據(jù)；還有很多廠商使用人工智能進(jìn)行范圍和距離檢測(cè)，借此幫助在早期檢測(cè)出汽車的問(wèn)題。當(dāng)然，人工智能技術(shù)也是駕駛員安全以及包括自動(dòng)駕駛在內(nèi)的基礎(chǔ)，對(duì)于L1級(jí)、L2級(jí)系統(tǒng)都是如此。”Dennis Laudick對(duì)21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者分析，人工智能目前在汽車行業(yè)的真實(shí)用例，更多是與汽車安全性相關(guān)。相較于互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，大語(yǔ)言模型在汽車中的應(yīng)用落地可能需要花費(fèi)更長(zhǎng)時(shí)間。一旦被采用，它會(huì)助力保障生命安全。

整體來(lái)說(shuō)，這對(duì)處理器廠商是巨大機(jī)遇。他進(jìn)一步指出，整個(gè)行業(yè)處于大語(yǔ)言模型應(yīng)用的早期，目前已經(jīng)被應(yīng)用在語(yǔ)言交互的用戶界面，并也開(kāi)始被使用在ADAS上?！安浑y發(fā)現(xiàn)，隨著人工智能技術(shù)迭代，每一代都需要更多的處理器給予支持。這對(duì)Arm來(lái)說(shuō)是催生了更多處理器需求。而每一代Arm CPU，都有專門針對(duì)AI的提升，這部分的優(yōu)化還將繼續(xù)保持?！?/p>

據(jù)悉，首款汽車應(yīng)用的計(jì)算子系統(tǒng)(CSS)預(yù)計(jì)于2025年交付。Dennis Laudic介紹，計(jì)算子系統(tǒng)是一個(gè)CPU集群，通過(guò)中間連接件和安全島能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)驗(yàn)證、預(yù)配置的RTL子系統(tǒng)。它能以更快、更簡(jiǎn)單的方式支持構(gòu)建復(fù)雜的系統(tǒng)，適合應(yīng)對(duì)汽車計(jì)算需求不斷激增的應(yīng)用，如先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)、自動(dòng)駕駛和車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)(IVI)。

目前市場(chǎng)中主流自動(dòng)駕駛技術(shù)在從L2.5向高階發(fā)展進(jìn)程中，Dennis Laudick對(duì)記者表示，現(xiàn)在主流的確向L4級(jí)和L5級(jí)發(fā)展還有些距離。但即使在現(xiàn)在階段，行業(yè)仍在持續(xù)改進(jìn)汽車系統(tǒng)，不斷提升其性能。通常做法是添加更多的處理器、軟件、計(jì)算單元或傳感器。

“所以，即使目前主流是L2+級(jí)，對(duì)Arm技術(shù)的需求是持續(xù)攀升的。隨著后期進(jìn)入L3級(jí)、L4級(jí)，對(duì)于處理器需求曲線將會(huì)實(shí)現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。關(guān)于L4級(jí)的討論處于早期階段，討論的（芯片）設(shè)計(jì)是與云端數(shù)據(jù)中心相同類型，甚至需求更大的設(shè)計(jì)?！彼治龅馈?/p>

不過(guò)從現(xiàn)階段看，汽車整體芯片市場(chǎng)出現(xiàn)一定庫(kù)存積壓狀態(tài)，并對(duì)部分汽車芯片公司帶來(lái)業(yè)績(jī)成長(zhǎng)壓力。

對(duì)此，Dennis Laudick回應(yīng)21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者，Arm不是芯片廠商，其業(yè)務(wù)不涉及生產(chǎn)芯片，目前行業(yè)存在一定庫(kù)存波動(dòng)，可能更多涉及終端用戶層面，但這種變化在任何行業(yè)都存在且常見(jiàn)。

“Arm汽車業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)主要來(lái)自：第一，單車芯片的數(shù)量在增加；第二，單芯片上處理器的數(shù)量在增加。此外，就單芯片而言，有越來(lái)越多的廠商使用更多且更新Arm的產(chǎn)品。這些因素進(jìn)一步支撐了Arm的汽車業(yè)務(wù)向上增長(zhǎng)。即使是其中某一個(gè)類目出現(xiàn)變化，對(duì)于整體的增長(zhǎng)并不會(huì)有非常明顯的影響。對(duì)Arm而言，整體都呈增長(zhǎng)趨勢(shì)?！彼M(jìn)一步分析，考慮到在汽車中使用AI將因法規(guī)對(duì)安全功能的規(guī)范而成為必需；此外汽車中每天都會(huì)引入新的傳感器，互聯(lián)互通將帶來(lái)大量新功能等，“從Arm的角度，我并不認(rèn)為目前對(duì)汽車行業(yè)的增長(zhǎng)和對(duì)更多算力的需求會(huì)停滯”。