شرکت ARM از معماری ویژه استفاده شده در خودروهای خودران رونمایی کرد

نسل جدید پردازنده‌های ویژه خودروها بالاخره از راه رسیدند. شرکت ARM –که مالکیت آن در اختیار هولدینگ ژاپنی سافت بانک است- و ما آن را بیشتر به‌عنوان طراح پردازنده‌های به‌کاررفته در تلفن‌های هوشمند وتبلت‌هایمان می‌شناسیم؛ به‌تازگی از پردازنده جدیدی با عنوان Cortex-A65AE رونمایی کرده که مبتنی بر لیتوگرافی ۷ نانومتری ساخته خواهد شد و به‌صورت اختصاصی برای خودروهای خودران و پردازش‌های سنگین آن‌ها طراحی شده است.

نسل قبلی پردازنده‌های ویژه خودرو این شرکت با نام Cortex-A76AE در ماه سپتامبر (مهر) معرفی شده بود و موجب شد تا موقعیت محصولات این شرکت را بر بازار سامانه‌های پیشرفته دستیار خودرو بهبود یابد. شرکت آرم اعلام کرده که تاکنون ۱۵ شرکت از معماری پردازنده‌های این شرکت برای ساخت ۸۵ درصد از سیستم‌های اطلاع‌رسانی مورد استفاده در خودروها و ۶۵ درصد پردازنده‌های سامانه‌های کمک راننده مانند کروز وفق‌پذیر و جلوگیری از برخورد استفاده کرده‌اند.

لاکشمی ماندیام، معاون بخش خودران پردازنده‌های ARM می‌گوید:

خودروهای خودران و سبک سالانه بیش از ۸/۵ هزار میلیارد کیلومتر (۵/۳ هزار میلیارد مایل) مسافت را با استفاده از تراشه‌های ARM می‌پیمایند. دست‌یافتن به اعتماد مشتریان بسیار حساس است و برای حفظ این اعتماد در میان خودروسازان آن‌ها به راهکارهایی نیاز دارند که تعادل مناسبی بین نوآوری و امنیت برقرار کرده و در عین حال قابل به‌کارگیری، توسعه‌پذیر و آماده تولید انبوه باشند.

تا این لحظه، معماری Cortex-A65AE توانسته مدرک Safty Ready‌ این شرکت را اخذ کند که به‌معنی موفقیت در آزمایش‌های سرسختانه است. این آزمایش‌ها شامل ISO 26262 و IEC 61508 می‌شودکه به‌صورت اختصاصی برای آزمایش امنیت خودروهای خودران در جاده‌ها طراحی شده است. 

آن‌طور که ماندیام می‌گوید؛ مدرک Safety Ready فراتر از یک مدرک معمول صنعت است. این مدرک پیش از این هم به معماری‌های دیگر پردازنده مانند Cortex-A72، Cortex-R5، Cortex-R52، Cortex-A53 و Cortex-M4 داده شده، درواقع برای آن طراحی شده است تا خیال تولیدکنندگان بابت امنیت راهکار مورد استفاده خود راحت باشد. او می‌گوید:

پذیرش سامانه‌ها و فناوری‌های خودران توسط مردم زمانی اتفاق می‌افتد که رانندگان و سرنشینان بتوانند با آسودگی خیال به آن‌ها اعتماد کنند. زمانی‌که من با تولیدکنندگان و همکاران آن‌ها صحبت می‌کنم، متوجه می‌شوم محدوده وسیعی از محاسبات برای پاسخگویی به نیاز خودروهای آینده وجود دارد و هرگز یک راه کلی نمی‌تواند برای تمام این نیازها پاسخگو باشد.

معماری Cortex-A56AE به همراه معماری پیش‌تر معرفی‌شده Cortex-A76AE از سال ۲۰۲۰ در خودروها دیده خواهند شد

معماری Cortex-A65AE در انجام محاسبات سنگین مشکلی نخواهد داشت. طراحی چندهسته‌ای آن تا ۳/۵ برابر خروجی محاسباتی بیشتر و مصرف بهینه‌تر انرژی را نسبت به نسل‌های قبلی به ارمغان می‌آورد. به‌لطف پردازنده گرافیکی جدید Mali-C71‌ و البته یک درگاه شتاب‌دهنده هماهنگی (ACP) که امکان اتصال به تراشه‌های دارای قابلیت ARM ML (پردازنده‌های ویژه پردازش عملیات یادگیری ماشین شرکت ARM) را فراهم می‌آورد،‌ پردازنده‌های ARM خواهند توانست از پس وظایف بسیار سنگین مورد نیاز در خودروهای خودران بر بیایند. شرکت ARM می‌گوید Cortex-A65AE برای کار به‌صورت جفت‌شده با پردازنده‌های دیگری مانند Cortex-A76AE طراحی شده و مدعی است این معماری نسبت به سایر بسترهای میزبانی سامانه‌های خودران عملکرد بهتری دارد.

علاوه‌بر این، معماری جدید Cortex-A65AE همانند Cortex-A76AE‌ از قابلیت Split-Lock نیز پشتیبانی می‌کند که به سازندگان تراشه‌های پردازنده اجازه می‌دهد خوشه‌هایی با یک یا دو حالت کاری بسازند؛ یک حالت با عنوان Split mode که با هدف کارایی بالا با ترکیب دو یا چهار هسته پردازشی تعریف می‌شود و یک حالت با عنوان Lock mode که برای انجام مطمئن‌تر و کم‌خطاتر دستورها با ترکیب یک یا دو جفت پردازنده قابل تعریف است.

ماندانیم در توضیح این دو حالت می‌گوید:

با جفت کردن هسته‌ها به یکدیگر، به سطح بالاتری از اطمینان در اجرای دستورها می‌رسیم. هر عملیاتی هنگام اجرا توسط پردازنده بررسی می‌شود، اما این عملیات برای پردازنده دوم نیز ارسال می‌شود تا بررسی شده و اطمینان حاصل شود که هیچ خطایی رخ نداده... حالت Split-Lock اما یک ویژگی متحول‌کننده صنعت برای تولید‌کننده‌ها و سازنده‌های همکار است.

معماری Cortex-A56AE به همراه معماری پیش‌تر معرفی‌شده‌ی Cortex-A76AE از سال ۲۰۲۰ در خودروها دیده خواهند شد و این تازه شروع ماجراست؛ برنامه‌ی توسعه سری جدید AE معماری‌های ARM در آینده شامل سری‌های جدید از پردازنده‌های Hercules-AE و Cortex-R خواهد بود که جزییات آن در آینده منتشر خواهد شد.

ماندانین درنهایت اضافه می‌کند: «برای رسیدن به سطوح بالاتر خودرانی، نیاز به افزایش بسیار حسگرهای نظارت اطراف مانند دوربین‌ها، لیدار و رادار خواهد بود که نتیجه‌ی آن رشد قابل‌توجه حجم محاسبات مطمئن مورد نیاز است. معماری Cortex-A65AE در مقطع کنونی راه‌حلی ایده‌ال برای مدیریت نیاز گسترده جمع‌آوری داده حسگرهای جمع‌آورنده خواهد بود که قابلیت جفت شدن با انواع شتاب‌دهنده‌های پردازشی مانند ML یا بینایی ماشین را داراست و به این ترتیب می‌تواند به پردازش مفید داده‌ها بپردازد. مهم‌تر از همه این است که این معماری، کار پردازش را در سطح بالایی از اطمینان انجام می‌دهد».