汽車架構(gòu)正在經(jīng)歷一場(chǎng)巨大的變革，傳統(tǒng)的分布式架構(gòu)正逐漸被更具有成本效益的集中式模型所取代。僅這點(diǎn)變化便將顯著提升下一代汽車SoC的計(jì)算需求；而當(dāng)同時(shí)考慮高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)、軟件定義車輛和儀表盤(pán)數(shù)字化時(shí)，問(wèn)題的復(fù)雜性進(jìn)一步增加。

去年年底，瑞薩宣布了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)的開(kāi)創(chuàng)性解決方案：R-Car Gen 5 SoC，旨在滿足軟件定義車輛應(yīng)用、高自主性的集中計(jì)算和跨域架構(gòu)的需求。這款3納米SoC配備了AI加速的CPU和NPU集群，以及支持駕駛艙和信息娛樂(lè)系統(tǒng)的高效GPU。

R-Car Gen 5 SoC背后的圖形性能引擎則由Imagination提供。將高度靈活的IMG B 系列 GPU集成到R-Car Gen 5系列中，是汽車行業(yè)兩大領(lǐng)先創(chuàng)新者之間長(zhǎng)期合作的結(jié)果，為汽車OEM嚴(yán)格和雄心勃勃的要求量身定制了一系列圖形解決方案。

相比市場(chǎng)上的競(jìng)品，IMG BXS 在將理論性能（TFLOPS）轉(zhuǎn)化為實(shí)際性能（FPS）方面更為有效。其精心開(kāi)發(fā)的架構(gòu)確保了任務(wù)利用率、占用率和GPU內(nèi)任務(wù)并行化的高效性。支持這一性能的關(guān)鍵元素包括足夠的寄存器存儲(chǔ)，確保算術(shù)邏輯單元（ALU）得到充分供給，以及在ALU內(nèi)的固定功能塊能夠卸載主流水線中的專用工作負(fù)載。所有這些都確保了R-Car Gen 5能夠提供卓越的圖形性能效率。

為了實(shí)現(xiàn)具有可靠安全系統(tǒng)的多域架構(gòu)，SoC 中的每個(gè)處理器都需要能夠通過(guò)ASIL認(rèn)證，并且能夠同時(shí)支持多個(gè)操作系統(tǒng)。

Imagination擁有二十年開(kāi)發(fā)業(yè)界領(lǐng)先安全性產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)。R-Car Gen 5內(nèi)的 IMG BXS GPU著重于設(shè)計(jì)質(zhì)量開(kāi)發(fā)，具備ASIL-B認(rèn)證，并采用了Imagination的創(chuàng)新技術(shù)，減少了達(dá)到 ASIL-B 的性能開(kāi)銷。硬件機(jī)制，如分片區(qū)域保護(hù)和工作組保護(hù)，替代了軟件測(cè)試庫(kù)，以減少應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)的復(fù)雜性。

R-Car Gen5內(nèi)的GPU可以同時(shí)安全地為信息娛樂(lè)的用戶界面、后排乘客座位的游戲以及數(shù)字駕駛艙中的關(guān)鍵安全速度信息提供計(jì)算能力。其HyperLane 技術(shù)為每個(gè)GPU提供多達(dá)八個(gè)獨(dú)立的硬件控制通道，每個(gè)通道在內(nèi)存中隔離，使得不同的任務(wù)可以分別提交給 GPU，實(shí)現(xiàn)完全安全的多任務(wù)處理。虛擬化解決方案足夠強(qiáng)大，可以同時(shí)處理安全和非安全工作負(fù)載，且不會(huì)影響安全關(guān)鍵應(yīng)用的完整性。此外，R-Car Gen5使用先進(jìn)的芯粒集成技術(shù)提供 GPU 多核支持，為OEM提供額外的靈活性，提升總圖形性能。

隨著移動(dòng)和汽車生態(tài)系統(tǒng)的融合，Android 正逐漸成為車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)的一種標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)。Imagination最初便是智能手機(jī)GPU IP提供商，深度嵌入 Android 生態(tài)系統(tǒng)，擁有為Android生態(tài)需求設(shè)計(jì)的GPU，開(kāi)發(fā)者資源，并與游戲和應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)者建立了強(qiáng)大的合作關(guān)系。Imagination已準(zhǔn)備好基于 Android 推動(dòng)下一代車載體驗(yàn)的發(fā)展。

瑞薩的R-CarGen 5利用了數(shù)十年的經(jīng)驗(yàn)來(lái)滿足下一代汽車的計(jì)算需求。其突破性的性能效率、開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)便性、靈活性和安全性將使新一代具備高級(jí)自主性、響應(yīng)式用戶界面和引人入勝的數(shù)字應(yīng)用的車輛成為可能。Imagination 很高興能與瑞薩合作開(kāi)展這一創(chuàng)新項(xiàng)目。

了解更多關(guān)于 Imagination 與瑞薩的合作，可關(guān)注Imagination在Embedded World展會(huì)上的展示，展位號(hào)為4-659。

聲明：本文為原創(chuàng)文章，轉(zhuǎn)載需注明作者、出處及原文鏈接。

原文鏈接：https://blog.imaginationtech.com/redefining-the-role-of-the-gpu-in-next-generation-vehicles