芯片制造商ARM为汽车行业发布新的标准软件框架

文/Sam Abuelsamid

用于开发和部署汽车应用的ARM可扩展嵌入式边缘开放架构（SOAFEE）。图片来源：ARM

作为一家公司，ARM最为人所知的成就是，它为全球数百亿台设备（包括几乎所有的智能手机和平板电脑）设计了关键的处理器。大多数现代汽车和卡车也包含多个基于ARM的计算设备，在某些情况下甚至多达几十个。但ARM实际上并不制造和销售芯片，他们只是将设计和指令集授权给其他芯片公司。现在，ARM正在努力创建标准化的软件框架，使汽车行业开发在ARM设备上运行的应用程序变得更容易。

过去几年里，汽车行业的一大趋势是向所谓的“由软件定义的汽车”的转变。特斯拉（Tesla）率先推出了Model S，成为第一款对几乎所有系统都支持无线软件更新（OTA）的汽车，这样他们就可以在汽车出厂数年后对其进行功能添加或升级。

许多业内人士认为，这是一个绝好的机会，除了能改善客户体验之外，还可以通过订阅功能创造新的收入来源。消费者是否会购买这些功能还有待验证，但OTA肯定会成为提供一系列汽车更新的途径。在这条道路上，汽车制造商面临的最大挑战之一是管理整个车型范围和多个车型年份的软件开发和部署过程。

随着时间的推移，随着底层计算平台的发展和改进，制造商希望采用最新和最先进的技术。但到目前为止，他们倾向于尽可能长时间地坚持使用已知的技术，以尽量减少他们必须采取的变化。

这就是ARM的嵌入式边缘可扩展开放架构（SOAFEE）发挥作用的地方。SOAFEE实际上包括两个组件：一个软件框架和一个硬件参考平台。在较高的层次上看来，软件框架是一个抽象层，它将应用程序（如驱动辅助软件、信息娱乐、车身控制或其他特性）与底层计算硬件分离开来。

类似的例子是微软的DirectX或苹果的Metal子系统，它们允许游戏开发者将他们的应用程序写到这些平台提供的接口上，然后将指令转换到下面的任何硬件上，无论这些硬件是AMD或英伟达（Nvidia）的显卡还是英特尔或苹果的电脑。

以汽车为例，当今汽车上运行的许多处理器都包含ARM设计的内核。这些处理器由NXP、瑞萨（Renesas）、英伟达等公司提供。然而，这些公司中的每一家都从ARM授权了CPU内核设计或其他组件，并将其与一系列元素混合在一起。例如，英伟达的Xavier芯片现在被一些汽车制造商用于驾驶辅助系统，它包含8个ARM CPU内核、一个英伟达 Volta GPU、输入/输出端口（IO）、内存和额外的人工智能加速器逻辑。其他供应商的芯片也都在硅片上结合了各种其他组件。

SOAFEE的最初版本被设计为与参考硬件平台一起使用，该平台现在可以从Adlink预订，使用32核的Ampere Altra芯片上系统（SoC）和各种IO。此外，它还提供了80核SoC的车载加固版。

汽车制造商可以通过SOAFEE使用这些计算平台进行应用程序的初步开发。随着其他ARM许可方和合作伙伴针对他们特定的硬件平台生产他们自己的SOAFEE变体，ARM的最终目标是让汽车制造商可以简单地转移他们的应用程序，而不需要重新制作。随着时间的推移，当汽车制造商已经拥有好几年的车型，且这些车型可能包含来自不同供应商的芯片时，他们应该能够一次性更新应用程序，并部署到多个平台上。

SOAFEE框架被设计为支持基于云的容器化应用程序以及用于开发和部署。与ARM合作定义SOAFEE的合作伙伴包括亚马逊网络服务公司（Amazon Web Services），Green Hills、Red Hat、Suse等软件供应商，Continental和Marvell等硬件供应商，以及丰田的Weave Planet。不同平台的SOAFEE版本应该在2022年的某个时候开始可用。

如果业界广泛采用SOAFEE，这将大大节约成本，并在范围更广的车辆上更快地部署更新。随着汽车制造商采用新一代电气/电子架构，从目前几十个离散电子控制单元的模式转向更集中的方法，SOAFEE可能是使过渡更顺利的重要因素。有关SOAFEE和初始参考软件的更多信息可以在https://gitlab.arm.com/soafee上找到。

本文作者为福布斯撰稿人，文章内容仅代表作者本人观点。