依托 Zena CSS 與 Arm 完整的合作伙伴生態(tài)，加速自動(dòng)駕駛的落地進(jìn)程。
閉上雙眼，想象你正坐上車準(zhǔn)備去上班。車內(nèi)溫度和座艙設(shè)置早已根據(jù)你的習(xí)慣調(diào)整到位。上車后，汽車通過(guò)學(xué)習(xí)已經(jīng)了解你的駕乘習(xí)慣，主動(dòng)詢問(wèn)你現(xiàn)在是否再次前往辦公室。盡管你的車目前還無(wú)法在你居住的繁忙城區(qū)實(shí)現(xiàn)無(wú)監(jiān)督導(dǎo)航，但你可以雙手離開(kāi)方向盤，讓汽車在擁堵路段自主行駛，而你只需留意路況即可。
很快地，你的車就會(huì)提示你：現(xiàn)在可以放松下來(lái)，無(wú)需再緊盯路面，它將在約 45 分鐘內(nèi)把你送到公司。在這段時(shí)間里，你可以瀏覽新聞、處理郵件、開(kāi)完兩場(chǎng)會(huì)議，或是安心看完昨夜還沒(méi)追完的劇集。
這些場(chǎng)景將通過(guò)車載人工智能 (AI) 技術(shù)，穩(wěn)步推進(jìn)而實(shí)現(xiàn)。此前關(guān)于全自動(dòng)駕駛私家車在城市道路中穿梭的預(yù)言，已讓位于更務(wù)實(shí)的發(fā)展路徑。車企當(dāng)前正聚焦于拓展 L2+/++ 級(jí)駕駛員控制輔助系統(tǒng) (DCAS) 和 L3 級(jí)自動(dòng)車道保持系統(tǒng) (ALKS) 的運(yùn)行設(shè)計(jì)域 (ODD)，以此為更高階的自動(dòng)駕駛鋪路。
然而，自動(dòng)駕駛的大規(guī)模部署仍面臨諸多挑戰(zhàn)，具體包括：
算法局限性
高昂的開(kāi)發(fā)成本與漫長(zhǎng)的開(kāi)發(fā)周期
硬件制約
借助 Arm Zena 計(jì)算子系統(tǒng)加速自動(dòng)駕駛落地
盡管存在上述的限制，L2++ 及 L3 級(jí)駕駛功能的實(shí)現(xiàn)仍有可行路徑——這一路徑正由 Arm Zena 計(jì)算子系統(tǒng) (CSS)聯(lián)合汽車生態(tài)的全行業(yè)合作伙伴共同打造。目前，Zena CSS 已被頭部車廠采用，即將集成于前沿的自動(dòng)駕駛控制單元，并將正式投入公共出行。事實(shí)上，依托 Zena CSS，汽車行業(yè)領(lǐng)軍者相信他們能夠超越分析師預(yù)測(cè)，大幅加速 L2+ 至 L4 級(jí)汽車的量產(chǎn)進(jìn)程。
突破算法局限，為 AI 定義的汽車時(shí)代量身打造適用的技術(shù)
在馬路上運(yùn)行自動(dòng)駕駛，是一項(xiàng)多維度的復(fù)雜任務(wù)。業(yè)內(nèi)已投入數(shù)十億美元，用于將明確的行業(yè)安全規(guī)范轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行的程序邏輯，這些規(guī)范界定了在 ODD 內(nèi)，自動(dòng)駕駛汽車在已知安全狀態(tài)和已知風(fēng)險(xiǎn)下應(yīng)如何運(yùn)行。然而，隨著 ODD 的拓展及新市場(chǎng)的加入，由于存在海量已知與未知風(fēng)險(xiǎn)構(gòu)成的“長(zhǎng)尾效應(yīng)”，這種方式已被證明成本過(guò)高，難以實(shí)現(xiàn)安全規(guī)?；瘧?yīng)用。
盡管多數(shù)風(fēng)險(xiǎn)是可預(yù)知的，但仍會(huì)存在一些未知風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致汽車難以做出恰當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。例如，汽車能夠?qū)︸R路上出現(xiàn)的牛做出反應(yīng)并及時(shí)調(diào)整行駛狀態(tài)，但如果是遇到拖車上運(yùn)輸?shù)木扌团ＤＰ停嚥⒉恍枰愃品磻?yīng)，這時(shí)又該如何應(yīng)對(duì)？這類問(wèn)題正是設(shè)計(jì)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)時(shí)需要納入考量的要素。
幸運(yùn)的是，AI 領(lǐng)域的最新突破為車廠提供了新工具，助力其構(gòu)建可持續(xù)的技術(shù)模式，從而在更多市場(chǎng)中更快推出更先進(jìn)的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。借助基于注意力機(jī)制的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和視覺(jué)-語(yǔ)言-動(dòng)作模型 (VLAM)，端到端學(xué)習(xí)技術(shù)為自動(dòng)駕駛系統(tǒng)開(kāi)辟了一條技術(shù)路徑，使之能更好地應(yīng)對(duì)端側(cè)場(chǎng)景，即便在前所未見(jiàn)的場(chǎng)景中，也能通過(guò)上下文推理做出決策。與此同時(shí)，自監(jiān)督學(xué)習(xí)大幅減少了目前在數(shù)據(jù)整理和標(biāo)注上耗費(fèi)的時(shí)間與成本。在適當(dāng)?shù)陌踩雷o(hù)措施到位后，這些新技術(shù)將助力打造具備泛化能力的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，真正滿足全球車廠的規(guī)?；枨?。
若要深入了解自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的端到端 AI 技術(shù)，可聆聽(tīng) Arm 汽車事業(yè)部產(chǎn)品和解決方案副總裁 Suraj Gajendra 與 Wayve 軟件副總裁 Silvius Rus 的對(duì)話。
Zena CSS 專為 AI 定義汽車中的下一代自動(dòng)駕駛系統(tǒng)精心打造。這套經(jīng)過(guò)全面驗(yàn)證的計(jì)算子系統(tǒng)，具備無(wú)縫的系統(tǒng)擴(kuò)展能力，從集成入門級(jí)車載信息娛樂(lè)系統(tǒng) (IVI) 和先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS) 的中央計(jì)算機(jī)，到 L2+、L3 及 L4 級(jí)域控制單元均能適配。Zena CSS 基于 Neoverse CMN S3AE 汽車網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)構(gòu)建，原生支持芯粒 (Chiplet) 架構(gòu)，可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化 UCIe 接口輕松集成 GPU 及 AI 加速器等異構(gòu)計(jì)算芯粒，助力打造定制化、適配的產(chǎn)品。
Zena CSS 搭載 16 核 Arm Cortex-A720AE CPU，在高性能處理模塊中集成了強(qiáng)大的 AI 計(jì)算能力。這些基于 Armv9 架構(gòu)的 CPU 引入了全新的指令，能顯著加速 AI 和計(jì)算機(jī)視覺(jué) (CV) 等工作負(fù)載，開(kāi)發(fā)者通過(guò)開(kāi)源的 Arm KleidiAI 軟件庫(kù)，即可無(wú)縫調(diào)用相關(guān)功能。例如，在感知基準(zhǔn)測(cè)試（如點(diǎn)云轉(zhuǎn)換和鳥(niǎo)瞰圖構(gòu)建）中，當(dāng)汽車工作負(fù)載從 Arm Cortex-A78AE CPU 遷移至 Cortex-A720AE 后，其性能提升了 30%。
此外，通過(guò)選配集成創(chuàng)新性的 Arm Mali-C720AE ISP，可進(jìn)一步提升 AI 感知性能。傳統(tǒng) ISP 往往需要通過(guò)漫長(zhǎng)且半手動(dòng)的流程，以針對(duì)人眼視覺(jué)效果進(jìn)行優(yōu)化；而 Mali-C720AE 的可微分 ISP 功能模型則能與攝像頭感知模型開(kāi)展閉環(huán)訓(xùn)練，為用戶專屬的計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)棧自動(dòng)生成理想配置。此外，Mali-C720AE 的雙流水線支持為人眼視覺(jué)流水線和計(jì)算機(jī)視覺(jué)流水線分別配置參數(shù)，從而為兩種使用場(chǎng)景均帶來(lái)更優(yōu)的性能。
破解成本與周期難題，使開(kāi)發(fā)周期縮短多達(dá) 12 個(gè)月
面向自動(dòng)駕駛的下一代系統(tǒng)級(jí)芯片 (SoC) 是非常復(fù)雜的半導(dǎo)體器件。硬件和軟件開(kāi)發(fā)均需投入高昂成本，即便是資金雄厚的全球性企業(yè)也倍感壓力。而軟硬件在不同車型平臺(tái)間的復(fù)用性受限，更讓這一問(wèn)題雪上加霜——不僅導(dǎo)致成本成倍增長(zhǎng)，還延長(zhǎng)了量產(chǎn)啟動(dòng)周期。Zena CSS 直面這些挑戰(zhàn)，通過(guò)規(guī)范非差異化構(gòu)建模塊、優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)投入、簡(jiǎn)化移植流程，有效解決了上述難題。
正如 Arm 高級(jí)副總裁兼汽車事業(yè)部總經(jīng)理 Dipti Vachani 所言，在 AI 時(shí)代，車廠若想保持競(jìng)爭(zhēng)力，就必須在確保安全性、能效和靈活性的前提下，同時(shí)具備可擴(kuò)展的計(jì)算能力。Zena CSS 可將芯片開(kāi)發(fā)時(shí)間縮短長(zhǎng)達(dá) 12 個(gè)月，并將每個(gè)項(xiàng)目的芯片工程投入減少多達(dá) 20%，助力車廠和芯片供應(yīng)商更快將新車推向市場(chǎng)。
Zena CSS 整合了經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的低功耗高性能 CPU、專用安全島、運(yùn)行時(shí)信息安全飛地、參考固件及軟件支持，形成了一套可直接用于芯片實(shí)現(xiàn)的完整子系統(tǒng)。尤為重要的是，它還提供符合 ISO 26262 （功能安全）和 ISO 21434（網(wǎng)絡(luò)安全）的相關(guān)認(rèn)證。
為了加速啟動(dòng)軟件開(kāi)發(fā)，Arm 攜手生態(tài)合作伙伴，在硬件就緒之前就提前提供 Zena CSS 的子系統(tǒng)級(jí)虛擬平臺(tái)?？傮w而言，計(jì)算子系統(tǒng)及基礎(chǔ)軟件層的標(biāo)準(zhǔn)化可將跨平臺(tái)移植工作量減少高達(dá) 30%。
打破硬件局限，重新定義能效
如今，車廠已找到一條可行路徑：既能設(shè)計(jì)出可跨車型級(jí)別與 ODD 擴(kuò)展的計(jì)算架構(gòu)，又能滿足嚴(yán)苛的成本與能效要求。Zena CSS 采用模塊化且可擴(kuò)展的設(shè)計(jì)理念，該理念依托 Arm 在能效領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)及成熟的授權(quán)商業(yè)模式。通過(guò)削減行業(yè)內(nèi)的同質(zhì)化成本，基于 Zena CSS 構(gòu)建的 SoC 將更具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，而車廠的研發(fā)投入也能更精準(zhǔn)地投向?yàn)槠鋭?chuàng)造更高價(jià)值的核心能力領(lǐng)域。
邁向自動(dòng)駕駛的進(jìn)階之路
無(wú)論是為緊湊車型的 L2+ 級(jí) DCAS 提供支持，還是助力高端車型實(shí)現(xiàn) L4 級(jí)高速公路自動(dòng)駕駛功能，Zena CSS 都為車廠提供了理想路徑，助力其打造一套覆蓋全系車型的統(tǒng)一自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)。這一平臺(tái)不僅能減少集成工作量、縮短產(chǎn)品上市周期，還能降低驗(yàn)證與合規(guī)認(rèn)證成本，從而加速自動(dòng)駕駛規(guī)模化落地的愿景實(shí)現(xiàn)。
以 Zena CSS 為核心，自動(dòng)駕駛的未來(lái)發(fā)展前景可期。Arm 期待見(jiàn)證專為 AI 定義的汽車量身打造的自動(dòng)駕駛計(jì)算系
統(tǒng)，在加速自動(dòng)駕駛技術(shù)規(guī)?；涞氐倪M(jìn)程中大放異彩。
作者：Arm 汽車事業(yè)部歐洲、中東和非洲市場(chǎng)總監(jiān) Guilherme Marshall
