Le soluzioni Arm per il settore automobilistico si stanno affermando come standard
Arm è stata al centro dell’attenzione dei media, soprattutto in seguito alla sua quotazione in borsa di grande successo avvenuta nel settembre 2023. Il motivo del suo successo risiede nella diffusione capillare della tecnologia Arm in quasi tutti i settori che utilizzano l’elettronica. Il mercato automobilistico ne è un ottimo esempio: quasi tutti i principali fornitori di chip del settore utilizzano componenti di elaborazione Arm per il settore automobilistico nelle loro gamme di prodotti e la maggior parte sta adottando una roadmap basata interamente su Arm per il proprio hardware.
Arm consente ai fornitori di chip per il settore automobilistico di offrire funzionalità fondamentali quali prestazioni elevate unite all’efficienza energetica, sicurezza, supporto per sistemi critici per la sicurezza e a criticità mista, nonché un ecosistema basato su standard aperti che include iniziative come SOAFEE. Ogni giorno vengono consegnati sempre più veicoli, tra cui automobili e autocarri di ogni tipo e dimensione, dotati di tecnologia Arm, che sta diventando sempre più diffusa in ogni sottosistema automobilistico.
Sonatus in produzione su chip Arm per il settore automobilistico
Sonatus Il software attualmente in produzione gira su una vasta gamma di chip automobilistici basati su Arm provenienti da numerosi fornitori e anche le nuove implementazioni di produzione in arrivo a breve si baseranno su Arm. Collaboriamo strettamente con fornitori di hardware basato su Arm quali NXP, Marvell, Realtek, Broadcom, Renesas, Micron, ST Micro e altri ancora.
Sono orgoglioso di aver lavorato in Arm per oltre 14 anni e nutro grande rispetto per ciò che Arm ha realizzato nel mercato automobilistico. In questo blog descriverò alcuni dei numerosi vantaggi offerti da Arm nel settore automobilistico, che rappresentano un complemento perfetto all’ Sonatus e per accelerare lo sviluppo automobilistico.
Il basso consumo energetico è fondamentale nel settore automobilistico
Quando si pensa a un’auto, la si potrebbe immaginare come un dispositivo di grandi dimensioni, dotato di un’elevata capacità di accumulo e generazione di energia, in cui l’energia è abbondante. A prima vista potrebbe sembrare superfluo che il settore automobilistico ricorra ad Arm, noto per la sua efficienza energetica. In realtà, l’efficienza energetica riveste un’importanza fondamentale nel settore automobilistico, e ciò per due motivi.
In primo luogo, nel caso dei veicoli elettrici, l’efficienza energetica si traduce direttamente in autonomia, poiché non vi è alcuna generazione continua di energia derivante dalla combustione della benzina. Migliorare l’autonomia dei veicoli sarà fondamentale per la diffusione continua dei veicoli elettrici. In secondo luogo, i sistemi automobilistici sono in genere compatti e vengono forniti in unità sigillate per garantire la resistenza alle intemperie. Per entrambi questi motivi, l’efficienza energetica consente una soluzione di raffreddamento termico più semplice, riducendo il peso e le dimensioni fisiche di tali unità.
Le esigenze in termini di prestazioni nel settore automobilistico sono in crescita
Paradossalmente, nonostante la necessità di un basso consumo energetico, il software per il settore automobilistico richiede prestazioni di calcolo sempre più elevate. È proprio qui che la magia di Arm emerge in tutto il suo splendore, perché Arm non garantisce un basso consumo energetico a scapito delle prestazioni, ma offre invece prestazioni elevate che sono anche efficienti dal punto di vista energetico.
Efficienza comprovata dei data center
Arm ha dimostrato questa efficienza nei data center: i chip basati su Arm con prestazioni di livello server offrono un’efficienza energetica superiore di oltre il 40% rispetto a soluzioni comparabili basate su Intel. L’hardware di livello server basato su Arm, offerto da fornitori quali AWS e Ampere, è già in produzione e sta vedendo una crescente diffusione sul mercato, con implementazioni presso numerosi fornitori di server e servizi cloud.
I vantaggi di Arm per il mercato automobilistico
Questi stessi vantaggi si estendono alla realizzazione del veicolo “software-defined”, dove i chip basati su Arm offrono incredibili prestazioni di fascia alta che consentono di realizzare controller di dominio ad alte prestazioni e capacità di calcolo centralizzate, ma in modo efficiente. Sia che si tratti di veicoli privati con requisiti avanzati di assistenza alla guida (ADAS), sia che si tratti di robotaxi attuali o futuri dotati di capacità di guida autonoma, un approccio “brutale” che consiste nel riempire il bagagliaio con un rack di server ad alta potenza non funzionerà nel settore automobilistico. Ecco perché Arm viene adottato per le applicazioni di bordo ad alte prestazioni di prossima generazione e accelererà lo sviluppo delle future innovazioni nel settore automobilistico.
Soluzioni diversificate, da quelle ad alte prestazioni a quelle profondamente integrate
Uno degli aspetti più significativi dell’architettura Arm è la sequenza di lettere nascosta proprio nel nome stesso: A-R-M. La famiglia di processori Arm Cortex comprende tre sottogruppi principali che condividono un’architettura comune e set di istruzioni compatibili, in grado di soddisfare un’ampia gamma di funzionalità ed esigenze. I leader del settore nel campo dei semiconduttori scelgono tra questi core per risolvere i loro diversi casi d’uso nel settore automobilistico.
Core Cortex-A per l’elaborazione delle applicazioni
I core “A” della famiglia Cortex-A destinati all’elaborazione delle applicazioni sono quelli che attirano maggiormente l’attenzione, poiché sono proprio questi core a gestire i carichi di lavoro delle applicazioni su telefoni, nei data center o nei sistemi di calcolo ad alte prestazioni presenti nei veicoli. I core Cortex-A sono stati ampiamente implementati nei sistemi di infotainment o di navigazione di bordo nel settore automobilistico, ma stanno trovando sempre più diffusione per fornire capacità di calcolo ad alte prestazioni per la guida autonoma e i sistemi ADAS.
Core Cortex-R per l'elaborazione in tempo reale
Forse meno noti, ma fondamentali per il settore automobilistico e altre applicazioni in tempo reale, come i dischi rigidi e i sistemi critici per la sicurezza, sono i core “R” della famiglia Cortex-R, progettati specificamente per l’elaborazione in tempo reale. Questi core vengono utilizzati sempre più spesso per garantire le funzionalità di sicurezza funzionale all’interno dei veicoli. Alcune delle soluzioni su chip basate su Arm più innovative del settore automobilistico, come quelle di NXP, integrano i core Cortex-R insieme ai core Cortex-A sullo stesso chip, per consentire la coesistenza di sistemi di sicurezza e casi d’uso di elaborazione delle applicazioni.
Core Cortex-M per sistemi embedded e microcontrollori
Infine, esistono innumerevoli applicazioni dei microcontrollori sia all’interno di chip complessi sia in sensori autonomi a basso consumo, che trovano piena soddisfazione nei core “M” della famiglia di microcontrollori “Cortex-M”. Disporre di una gamma così diversificata e compatibile è fondamentale per migliorare le competenze e la produttività degli sviluppatori, consentendo al contempo di disporre di una serie di processori adatti a risolvere problemi con esigenze diverse.
Adattarsi alle esigenze del settore automobilistico: i core Arm AE
I loro core Arm AE di ultima generazione sono progettati specificamente per soddisfare i requisiti di tolleranza ai guasti richiesti nel settore automobilistico, offrendo la possibilità di scegliere in modo flessibile di far funzionare i core in modalità lock-step, ad esempio per applicazioni mission-critical. Queste varianti specifiche per il mercato introducono una nuova tecnologia in grado di offrire funzionalità specializzate aggiuntive per le applicazioni Arm nel settore automobilistico.
Ecosistema ricco e standard
La longevità di Arm deriva anche dal suo impegno di lunga data a favore di un ecosistema diversificato e al sostegno delle esigenze degli sviluppatori di software. Una miriade di aziende complementari, tra cui fornitori di EDA, strumenti di sviluppo software, strumenti di debug, soluzioni di sicurezza e altre soluzioni, rendono lo sviluppo su Arm un processo fluido. Inoltre, Arm sviluppa e rispetta gli standard tecnologici chiave che promuovono l'interoperabilità dei sistemi su chip di una vasta gamma di periferiche, sia per applicazioni profondamente integrate che per interfacce ad alta larghezza di banda destinate al calcolo all'avanguardia.
SOAFEE: Architettura aperta scalabile per l'edge embedded
Arm è all’avanguardia anche in materia di collaborazione, con iniziative come SOAFEE (Scalable Open Architecture for the Embedded Edge). SOAFEE mira a introdurre nel settore automobilistico le moderne pratiche di sviluppo cloud-native, estendendo standard tecnologici quali i container e altri middleware per renderli compatibili con la criticità mista presente nelle applicazioni automobilistiche. Sonatus è membro di SOAFEE, in particolare per sostenere l’obiettivo di introdurre moderne pratiche di sviluppo cloud-native per i veicoli definiti dal software. Le soluzioni cloud di fornitori come AWS stanno dimostrando come i prototipi virtuali nel cloud possano consentire alle aziende di sviluppare software nel cloud e implementarlo nel settore automobilistico. Se vogliamo portare su larga scala il software per veicoli, accelerare i cicli di sviluppo e migliorare la sicurezza, le piattaforme virtuali sono fondamentali per fornire le configurazioni validate richieste dal settore.
I nostri prodotti, come il fondotinta “Sonatus ”, sono compatibili con SOAFEE e si basano sugli stessi standard di settore promossi da tale gruppo. Anche Sonatus utilizza piattaforme virtuali per i nostri test interni e prodotti come il fondotinta “ Sonatus ” possono facilitare l’implementazione di nuovo software nel settore automobilistico.
Arm e Sonatus in The Garage
Se volete saperne di più su Arm nel settore automobilistico, ho recentemente parlato con il mio caro amico di Arm, Robert Day, che ricopre il ruolo di Direttore del Go-to-Market per il settore automobilistico in Nord America, in una puntata del podcast “ The Garage ” di Sonatus. Potete trovare il podcast nella nostra Libreria delle risorse su YouTube, su Spotify o su Apple Podcasts. Iscrivetevi qui al canale YouTube di Sonatusper ricevere notifiche sulle prossime puntate.
