Cortex-A76AE з розділеною рукояткою представляє програму, готову до безпеки для автомобільної промисловості;
arm оголошує програму Safety Ready, спеціально для автомобільної промисловості.
На шляху до автономного водіння автомобільна промисловість потребує реальних готових до використання рішень із вбудованою функціональною безпекою. Сучасні прототипи часто базуються на енергозберігаючих, дорогих процесорах центрів обробки даних. arm обіцяє засіб із Cortex-A76AE з негайним впливом.
З точки зору автомобільної промисловості, виробники напівпровідників стикаються з вимогами до все більшої обчислювальної потужності, енергоефективності та, звичайно, функціональної безпеки. Що стосується останнього пункту, то, звичайно, сьогодні вже існують центральні процесори, які можуть працювати в режимі блокування, спрямовані на цілісність безпеки від ASIL-B до ASIL-D і підтримують стандарти ISO 26262 та IEC 61508. Одним із прикладів є Cortex-R8; мікроконтролер Aurix від Infineon з архітектурою TriCore дуже поширений.
Однак, порівняно з великими процесорами додатків (Intel, arm Cortex-A), обчислювальна потужність є чіткою, а мікроархітектура насправді не підходить для нейронних мереж в контексті AI та ML, саме тому зараз використовуються енергійні графічні процесори та/або FPGA. Це також не уникло уваги рук, оскільки на arm-IP вже припадає 65 відсотків кремнію, що використовується в додатках ADAS, і 85 відсотків для інформаційно-розважальних систем. Галузь вимагає більше 250 KDMIPS (кілограм інструкцій за мільйон Дрістона в секунду) і менше 30 Вт енергоспоживання всього SoC.
Для подальшого збільшення своєї частки на ринку в автомобільному секторі компанія arm ініціювала так звану програму "Безпека" разом із Split-Lock - інновацією в галузі безпеки, яку раніше знаходили в деяких процесорах Cortex-R, а тепер також у першій Cortex-A Процесор, новий модуль Cortex-A76AE.
Програма Safety Ready розширює асортимент вже безпечних рішень новими продуктами, які пройшли процес функціональної безпеки, включаючи систематичні процедури та розробки для підтримки стандартів ISO 26262 та IEC 61508. Ця програма - та супутні товари - були розроблені для досягнення високого рівня безпеки, необхідного для автомобільних застосувань, та надання замовникам гарантії дотримання необхідних процесів функціональної безпеки.
Програма Arm's Safety Ready також включає наш останній розширений автомобільний IP (AE) та включає програмне забезпечення та інструменти.
Використання ІР зі специфічними характеристиками для функціональної безпеки значно зменшує витрати на розробку та сертифікацію цих апаратних елементів у подальшій системі, а використання програмних засобів, компонентів та безпеки, готових до безпеки, спрощує сертифікацію.
Ми вже провели детальний технічний аналіз процесора додатків Cortex-A76, який представляв на своєму TechDay у травні 2018 року. У смартфонах та ноутбуках наступного покоління він забезпечує унікальну обчислювальну потужність/Вт та абсолютно обчислювальну потужність, що також цікавить автомобільну промисловість. Новий Cortex-A76AE, розроблений виключно для автомобільної промисловості, є процесором з мікроархітектурою A76, який оптимізований для 7-нм технологічних вузлів. "AE розшифровується як" Покращений автомобільний транспорт "зі специфічними характеристиками, які відповідають вимогам автомобільної галузі.
Як перший у світі процесор у своєму класі продуктивності, Cortex-AE76 реалізує це далеко не нове
Технологія спліт-блокування. Система може бути налаштована в режимі розділення або блокування. У розділеному режимі кластер процесора працює як багатопроцесорна конфігурація, завдяки чому всі ядра можуть працювати, зберігаючи когерентність кешу даних L1. Кожне ядро використовує власну кеш-пам'ять. Цей режим роботи також відомий як режим роботи.
У режимі блокування кластер працює в режимі блокування. Другий процесор працює як надлишкова логіка для логіки первинного ядра та логіки SCU, але не логіки ETM, якщо присутній ETM. Зайва кеш-пам'ять на стороні ядра залишається реалізованою, але не використовується.
Режим роботи можна вибрати за допомогою вхідного сигналу SAFEMODE. Цей вхід можна змінити, лише якщо двоядерний процесор утримується в режимі скидання, і він повинен залишатися стабільним, якщо його не скинути.
16-ядерна конфігурація Cortex-A76AE з комутаційною матрицею Corelink-CMN-600-AE повинна споживати менше 15 Вт при реалізації 7 нм для складних розрахунків і, таким чином, в 10 разів нижче прототипів, що використовуються сьогодні.
Оскільки, звичайно, під час розробки потрібно враховувати не тільки центральний процесор, але і всю систему, arm System-IP доповнює Cortex-A76AE для всеосяжного SoC в області автономного водіння
a. Нові GIC-600AE, MMU-600AE та CMN-600AE розроблені для забезпечення високоефективних систем, спрямованих на забезпечення цілісності безпеки від ASIL-B до ASIL-D, а також підтримують функції split-lock та систематичної функціональної безпеки, які були розроблені для Cortex-A76AE.
Структурну схему процесорного комплексу SoC, розробленого для автономного водіння, можна побачити в галереї картинок. Окрім двох кластерів Cortex-A76AE, існує також кластер GPU і один для процесора ML, який був спеціально розроблений для роботи нейронних мереж (звичайно, Cortex-A76AE може робити це неоптимально завдяки своїй мікроархітектурі). CoreLink-CMN-600AE - це масштабована сітчаста мережа для багатоядерних систем. Реалізовано через Arm V8.2. є так званими розширеннями RAS. RAS - це три аспекти надійності системи:
Надійність (безперервність правильної роботи), доступність та зручність використання (можливість внесення змін та ремонту).
Методи RAS зменшують незаплановані відключення, оскільки тимчасові помилки можна виявити та виправити до того, як вони призведуть до збоїв програми або системи. Компоненти несправності можна також ідентифікувати та замінити, а відмову можна передбачити заздалегідь. Розширення RAS вводить нову директиву про бар’єри - Бар’єр синхронізації помилок (ESB), а також ряд нових системних та нанесених на пам’ять регістрів. За допомогою Corelink MMU-600AE, підключеного до комутаційної матриці, на блоці процесора ML може бути реалізована віртуалізація пам'яті та захист пам'яті від неправильного доступу.
Крок блокування для користувачів
Цікаво відзначити, що режим роботи кластера Cortex-A76AE прозорий для програмного забезпечення вище. Як показує серія фотографій, з чотирма кластерами центрального процесора, кожен з чотирма процесорами Coretx A76AE, двома можна було працювати в розділеному режимі, а двома - у заблокованому. В ідеалі над обладнанням буде встановлений сертифікований гіпервізор, на якому можуть бути встановлені різні гостьові операційні системи залежно від програми.
дорожня карта автомобільної ІР для автомобільної промисловості
Cortex-A76AE є першим у дорожній карті процесорів "Покращене автомобільне забезпечення", розроблених спеціально для автомобільної промисловості, що забезпечить найповніший у цій галузі функціонально пов'язаний з безпекою IP-портфель. Нова дорожня карта включає "Helios-AE" та "Hercules-AE", оптимізовані для 7 нм. Arm розкриє деталі про ці нові ядра в 2019 році після того, як будуть представлені "основні версії". На даний момент ми вже повідомляли про їх дорожню карту.