將PowerVR Series8XT應(yīng)用于汽車的五大理由

未來可能每個人都會談?wù)摀碛袕?qiáng)大的AI系統(tǒng)、可重復(fù)使用的太空火箭以及飛行的汽車。這一切其實正在發(fā)生，可以告訴我們天氣情況的智能語音，可發(fā)射并且（大部分會）返回地球的新型火箭早已出現(xiàn)，在中國，載人無人機(jī)測試也正在進(jìn)行。

盡管有些人對于月球基地和飛行汽車的現(xiàn)狀感到失望，但是我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)就在不經(jīng)意間我們已經(jīng)養(yǎng)成了適應(yīng)未來生活的種種習(xí)慣。

在CES 2018大會上的一款來自中國的Byton 汽車吸引了我們，它是很多自動汽車原型之一，配備了一款大的顯示器以便能夠給司機(jī)呈現(xiàn)豐富的信息和娛樂方式（信息娛樂，如果你愿意），而且這輛車是以自動駕駛的方式進(jìn)入展會的。

Imagination公司推出的IP資源非常適合這類的應(yīng)用場景和需求，日本Denso公司的汽車專家已經(jīng)宣布了一項關(guān)于汽車處理器合作的戰(zhàn)略協(xié)議，為此，他們已經(jīng)獲得了我們的PowerVR Series8XT GT8525 GPU授權(quán)。

PowerVR GT8525于去年4月首次發(fā)布，其特點是在一個可擴(kuò)展的處理單元內(nèi)設(shè)計了兩個集群。它基于Furian架構(gòu)非常高效的設(shè)計，是高端移動設(shè)備和汽車領(lǐng)域很好的解決方案，在非常緊缺的電力情況下都能提供卓越的性能。

目前已經(jīng)推出的PowerVR GT8540，采用四集群設(shè)計，同樣應(yīng)用于高端智能手機(jī)和平板電腦，它的目標(biāo)客戶是汽車行業(yè)。下面列舉了五大原因來說明為什么它如此適合這個市場并且?guī)椭嘜EM廠商實現(xiàn)未來更加大膽的設(shè)計。

1、虛擬化安全

很多人都知道，我們的智能手機(jī)已經(jīng)不僅僅是手機(jī)——它們是我們隨身攜帶的功能齊全的小型電腦，比《星際迷航》（Star Trek）作者設(shè)想在60年代的那些僅具有音頻通信的設(shè)備更加的先進(jìn)。同樣的進(jìn)步也正發(fā)生在汽車行業(yè)，它正在成為一個真正的計算互聯(lián)網(wǎng)管節(jié)點，通過這種服務(wù)可以直接惠及消費(fèi)者。這些服務(wù)包括音頻、視頻以及幫用戶找停車位。這個生態(tài)系統(tǒng)如何發(fā)展將取決于市場力量，但是必須確保平臺的安全性，在安全方面，汽車需要有比現(xiàn)在的臺式電腦更好的保護(hù)，自動駕駛汽車系統(tǒng)的崩潰則完全是不同的情況。

PowerVR獨(dú)有的全硬件虛擬化特性將會改變游戲規(guī)則，Series8XT支持多達(dá)8個虛擬機(jī)并設(shè)有優(yōu)先級機(jī)制從而保證高優(yōu)先級任務(wù)的性能，它還可以防止DoS攻擊，因此汽車公司可以感受到部署這些服務(wù)的安全性。有關(guān)PowerVR硬件虛擬化的完整介紹，請閱讀我們關(guān)于此主題的博客文章，更詳細(xì)的信息可以在白皮書中查找。

2、多個高分辨率顯示支持

就像我們的智能手機(jī)一樣，汽車的顯示屏越來越大，正如我上面提到的那樣，向Byton這樣的汽車正在把這個提升到一個新的高度。一旦這種自動駕駛汽車實現(xiàn)了，汽車將成為車輪上的電影院，隨時準(zhǔn)備行駛或者用于娛樂。憑借性能可以一次驅(qū)動多達(dá)6個帶有復(fù)雜UI的4K屏幕，PowerVR GT8540在前幾代的基礎(chǔ)上填充密度增加了80%，它是實現(xiàn)這些場景應(yīng)用的理想GPU。

3、工作負(fù)載的靈活性

工作負(fù)載的靈活性是什么意思呢？這包括兩個方面。目前 Series8XT 提供比以前更精細(xì)的上下文切換，這意味著它能夠以非常高的效率調(diào)度圖形任務(wù)，也就是說它可以基于快速的上下文切換提供任務(wù)優(yōu)先級機(jī)制，同時最大化的利用GPU，換句話說就是確保所有可用的性能都被使用。一個真實的場景應(yīng)該是能夠以穩(wěn)定的60fps驅(qū)動控制面板集群并且保證后座的娛樂設(shè)施比如音樂、3D游戲能夠同時運(yùn)行。

第二方面指的是四集群的GT8540包括兩個可擴(kuò)展處理單元（SPU），它能夠在一個SPU上運(yùn)行上文提到的圖形應(yīng)用，同時能夠在第二個SPU上完全獨(dú)立的運(yùn)行ADAS輔助功能，完全互不打擾。

因此由于工作負(fù)載靈活性的功能，我們可以實現(xiàn)60fps的控制面板集群、視頻或音頻流服務(wù)、3D游戲和ADAS輔助功能，所有這些功能都同時運(yùn)行在一個GPU上。

4、領(lǐng)先的性能功耗（每毫瓦特）比

在過去十年里，隨著汽車的機(jī)械部件逐漸被電子元件所取代，主電池的壓力也急劇增加。此外，信息娛樂系統(tǒng)和駕駛輔助系統(tǒng)也增加了對車載電力的需求。因此，汽車也逐漸成為移動計算平臺，功率效率也逐漸具有更高的優(yōu)先級。在全電動汽車中尤其如此，給電動機(jī)提供更多的功率，汽車的續(xù)航里程也就更遠(yuǎn)。

此外，為了支持信息顯示和ADAS輔助功能的增加，廠商需要更強(qiáng)大的GPU，同時還需要散熱設(shè)計，因為多余的熱量等同于浪費(fèi)能量，這會導(dǎo)致GPU性能降低，從而使得用戶的體驗變得糟糕。

PowerVR Series8XT的設(shè)計理念是為了使每毫瓦特的性能最大化，系統(tǒng)不需要水冷或其他冷卻方法，從而降低的空間。這使得它非常適合汽車制造商尋找增加圖形和計算性能的需求，使得它們的汽車更加的高效。

5、汽車已經(jīng)準(zhǔn)備就緒

曾經(jīng)的汽車采用的是安全帶和ABS的設(shè)計，如今的新型汽車有了更先進(jìn)的駕駛輔助系統(tǒng)。自適應(yīng)巡航控制、自動制動、速度自適應(yīng)巡航控制和車道偏離系統(tǒng)只是一些典型的應(yīng)用案例。在自動駕駛方面，目前主要是Lv1和Lv2水平，Lv3-5則需要更復(fù)雜的系統(tǒng)來支持。汽車上的電子元件也需要是功能安全的——這保證即使在部件失效的情況下也能安全的運(yùn)行。

目前的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是ISO 26262，它為汽車供應(yīng)鏈的安全集成技術(shù)發(fā)展和評估制定了框架，2018年，ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)將會更新至第11部分，包括半導(dǎo)體IP資源。

這個標(biāo)準(zhǔn)定義了汽車安全完整性等級（ASIL），等級從A到D，D表示最嚴(yán)格。Imagination公司與汽車行業(yè)的關(guān)鍵廠商有著悠久的合作歷史，目前在ASIL認(rèn)證的設(shè)備市場上已經(jīng)有了先進(jìn)GPU IP應(yīng)用，因此，通過與Imagination公司合作，汽車廠商選擇的SoC器件能夠集成Imagination GPU IP，并且有信心及時有效的滿足ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)的ASIL等級要求。