ARM推出一系列汽车SoC IP，RISC-V压力又大了

ARM在美国时间3月13日推出一系列汽车SoC IP，包括比英伟达H100还强的CPU内核架构Neoverse V3AE，最常见的顶级车载CPU架构Cortex-A78的升级版Cortex-A720AE，高效率车载CPU架构Cortex-A55的升级版Cortex-A520AE，注重实时性和功能安全的Cortex-R52升级版Cortex-R82。还有一个车载ISP的IP，即MALI-C720AE。

图片来源：ARM

ARM的产品覆盖了汽车领域的各种应用，性能较上一代大幅增强，RISC-V与ARM之间的性能差距进一步扩大，在高性能运算领域ARM的绝对霸主地位进一步巩固，只有对计算性能不太看重的MCU领域，RISC-V才有一席之地。

 RISC-V最大的短板不是性能差距，而是生态系统。软件定义汽车时代需要标准化软件、原生云加虚拟ECU开发，只有这样才能解决巨大的软件成本问题和超长的开发周期，而基于RISC-V的服务器还没出现，相关云服务供应商五年内都不会出现，而基于ARM的云服务供应商已有不少，AWS在配合汽车厂家开发软件方面已经展现出了高效和低成本。RISC-V厂家各自为政，想打造统一的软件平台完全不可能。

基于原生云和虚拟ECU开发软件，最多可以提前两年

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ARM为核心打造了一个强大的汽车软件云开发生态系统SOAFEE，犹如英伟达的CUDA。

SOAFEE架构

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AWS拥有目前全球最强大的ARM服务器系统，ARM也为芯片厂家提供Digital Twin，让芯片厂家可以做到最高等级的二进制虚拟ECU，包括了目前所有主流芯片厂家高通、AMD、NXP、瑞萨、Marvell、索喜、意法半导体、德州仪器。通用、捷豹路虎母公司塔塔、大众、Stellantis都在用SOAFEE，Tier1包括博世、大陆汽车、LG电子、松下、马瑞利、麦格纳、电装、三星哈曼。而RISC-V厂家只能各自为政，成本很高。

SOAFEE软件架构

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SOAFEE目前支持的操作系统和中间件包括红帽Linux，大陆汽车子公司Elektrobit corbos Linux，Arm EWOAL 和安卓汽车 Android Automotive;实时操作系统包括Green Hills, QNX 和 Wind River（Aptiv），还有来自Elektrobit，ETAS 和 Vector 的AUTOSAR。中间件包括CycloneDDS 、Zettascale and RTI DDS。来自Ttech 和Excelfore的时间敏感网络 (TSN) 。来自E-Sync Alliance的Over-the-air (OTA)。

ARM汽车领域软件合作伙伴

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英伟达的核心产品H100和H200其CPU部分完全一致，都是ARM Neoverse的V2架构，H100强大不是靠GPU，而是靠CPU。

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Neoverse V3比V2更强大，在2024年2月21日推出，不到一个月就推出了汽车加强版的V3AE版，足见ARM对汽车领域的重视。Neoverse是面向服务器系列的CPU架构，而V系列则是注重高性能，N系列注重功耗性能比，E系列注重数据吞吐能力。

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ARM Neoverse V3AE架构，与V2相比，变化的地方只有两点：一是指令集从Armv9-A的9.0版升级到9.2版，二是L2级缓存最大可达3MB，V2是2MB。同样成本下V3比目前最常见的Cortex-A78AE，就是英伟达、地平线、黑芝麻智能和安霸用的CPU架构性能要强60%，当然V3需要对应至少是4纳米的制造工艺，最好是3纳米制造工艺或更高级。

ARM也没忘记Chiplet，同时推出了Chiplet用IP，即CMN S3。

CMN S3系统架构图

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ARM Cortex-A720AE架构

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A720AE是A78AE接班人，性能大约提升10%，可以使用相对比较廉价的7纳米或5纳米制造工艺。与A78相比，去掉了浮点运算的FPU，不过Neon升级至SVE2，L2缓存最高达到1MB，A78最高只有512KB。

ARM Cortex-A520AE架构

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与Cortex-A55比较，去掉了鸡肋的浮点运算单元FPU，L2缓存最大增加一倍到512KB，共享L3缓存最大增加8倍达32MB，特别增加DSU-AE，加强了安全方面的性能包括了锁步非对称桥。估计性能较A55增加20%。

ARM Cortex-R82AE架构

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相对R52，R82主要增强了单线程运算能力，最高可集成8核心，其余基本没有变化。

ARM MALI-C720AE架构

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MALI-C720AE这款ISP，最高支持3357万像素，5纳米工艺下最高可达1.5Gpixels/s，这个与蔚来的那颗5纳米芯片比差距较大，蔚来可以做到6.5 Gpixels/s。

想要挑战ARM在汽车高性能计算领域的霸主地位几乎不可能，低端MCU或许是RISC-V在车内唯一的生存空间。

审核编辑：刘清