混合關鍵性系統的日益復雜 加劇了對遞增的功能安全和實時設計靈活性的需求

（2021年3月5日）Arm近日發布了Arm? Cortex?-R系列的最新產品Cortex-R52+，可支持汽車電子設計的演變，幫助汽車研發人員在巨大的壓力下，達成汽車設計的要求。

Arm汽車事業部副總裁Chet Babla表示：“隨著虛擬電子控制單元（ECU）的應用越來越普遍，它們需要通過驗證過的嵌入式實時技術提供支持，實現虛擬嵌入式應用之間的嚴格隔離。Cortex-R52+ 可為具有功能安全要求的實時應用提供更好的可配置性。這對于ECU的整合日益重要。”

作為Arm安全就緒（Safety Ready）產品組合的一部分，Cortex-R52+ 能夠出色地滿足異構SoC內部集成的安全島的需求，廣泛應用于包括ADAS和座艙控制器在內的諸多應用。該IP采用多處理器配置，單個集群內部可容納多達四對鎖步（lock-stepped）CPU，以提供最高的安全完整性，此外，如果需要更高的計算性能，也可以將其配置為8個CPU。

Cortex-R52+基于以下三大基礎技術：

·軟件隔離：通過硬件實現的軟件隔離，意味著軟件功能互不干擾。對于安全相關的任務，這也意味著需要認證的代碼更少，從而節省了時間、成本和工作量。

·支持多個操作系統：借助虛擬化功能，開發人員能夠在單個CPU內，使用多個操作系統來整合應用。這樣可以簡化功能的添加，而無需增加電子控制單元的數量。

·實時性能：Cortex-R52+的高性能多核集群可為確定性系統提供實時響應能力，且在所有Cortex-R產品中產生的延遲最低。

與Cortex-R52相同，Cortex-R52+ 將采用獨立評估和認證，達到ISO 26262標準的ASIL D等級，以及IEC 61508標準的SIL 3等級，可以避免系統性失效和覆蓋隨機硬件故障。

汽車設計人員面臨的巨大壓力

如今的汽車設計人員面臨著三大壓力。第一，汽車電動化發展迅速：根據Strategy Analytics的預測，到2027年，全球汽車銷量中將有40%是油電混合或純電動汽車。第二，為處理座艙，引擎，底盤和傳動系統中的高級功能，軟件將變得越來越復雜，對應用整合的需求也不斷提升，這就需要包括實時功能在內的混合計算能力。第三，安全關鍵型元件越來越多，意味著汽車設計必須達到ISO 26262等汽車功能安全標準的要求。

現如今的汽車可能采用遠多于100個單獨的ECU，高檔汽車制造商表示，他們的汽車平均每年增加四個ECU。隨著ECU的增加，汽車就需要更多復雜、昂貴且沉重的線纜，迫使汽車電子設計人員必須整合設計，將許多控制功能集成到少量但具備更高算力的域控制器或區域控制器中。

由于同一計算資源將被更多應用共享，因此虛擬化需求不容忽視。處理器內核是正在應用虛擬化的領域之一，它們處理時間關鍵功能并管理安全島。隨著時間關鍵型系統整合到域控制器和區域控制器中，設計人員必須能夠保持確定性的實時執行。

增強汽車功能安全性

長期以來，Arm不斷加大對汽車計算產品的投資，旨在讓OEM能夠滿足這些不斷變化且高要求的汽車設計需求。2020年，Arm發布了功能強大的下一代CPU、GPU和圖像信號處理器，例如Arm Mali-C71AE。這些處理器的設計都是為了可以集成到安全相關系統，以滿足針對汽車的ISO 26262 / ASIL B和ASIL D以及工業應用中的IEC 61508 SIL 2和SIL 3完整性要求。

征程才剛剛開始

Arm對于汽車設計愿景的核心原則是安全功能必須基于堅實的基礎，Cortex-R52+ 的推出強化了這一基礎，為時間關鍵型應用提供了增強的安全性、靈活性和實時性能。

Arm仍在繼續開發安全就緒產品組合，不僅包括芯片IP，還包括安全包和相關軟件，例如軟件測試庫（STL），功能安全運行時系統（FuSa RTS），以及Arm功能安全編譯器等開發工具。該產品組合不僅僅能幫助硬件產品開發，這些解決方案將會顯著加快軟件開發和驗證，同時縮短部署安全可靠的系統的路徑。

打造更安全的駕駛世界所面臨的挑戰是使設計師和開發人員能夠更快，更高效地交付更先進，功能更安全，更具信息安全且更具成本效益的解決方案。這是汽車發展歷史上的重大挑戰之一，Arm將不懼挑戰，創造歷史。