車載系統大吹整合風 車用處理器邁向64位元

作者: 黃耀瑋
2014 年 03 月 13 日

車用處理器規格邁大步。處理器開發商正加速研發64位元多核心架構,並內建高階繪圖處理器(GPU)、虛擬機器(Virtual Machine)軟體機制與高速傳輸介面矽智財(IP)的新一代方案,以協助車廠打造整合車內資訊娛樂(IVI)、數位儀表板和先進駕駛輔助系統(ADAS)功能的全方位車載資通訊(Telematics)平台。


輝達(NVIDIA)車載解決方案主管田勇表示,新世代車載資通訊系統將朝向模組化架構邁進,陸續整併IVI、數位儀表板和ADAS等應用功能,從而簡化聯網汽車設計複雜度,並提升使用者體驗。然而,高整合車載資通訊平台對處理器運算、繪圖效能和周邊配置的要求將顯著攀升,再加上系統零組件須通過AEC-Q100抗震、抗熱標準認證及車廠嚴格測試,以確保可靠度和穩定性表現,在在考驗處理器廠商的技術能力。


為支援車載資通訊系統益趨複雜的控制功能,以及長程演進計畫(LTE)、乙太網路音訊/視訊橋接(Ethernet AVB)等新興通訊協定,車用處理器大廠正競相祭出四核心或八核心產品;其中,NVIDIA和瑞薩電子(Renesas Electronics)更率先揭櫫Tegra K1和R-Car H3的64位元解決方案,並分別計畫在2014下半年~2015年上市,將車用處理器的技術規格競賽推向嶄新局面。


除邁向多核心、64位元外,車用處理器也須大幅擴充GPU核心數量。田勇強調,車廠正積極將中央控制平台、後座顯示器升級至高解析度面板,並持續增加影像感測器數量以實現車道偏移警示、倒車影像等ADAS功能,再加上其對數位儀表板模擬類比指針顯示的精準度要求相當嚴格,因此NVIDIA近期已發布一款內建一百九十二顆GPU核心的車用處理器,以滿高整合車載資通訊平台對強大效能的要求。


至於車用處理器下一步發展則將側重於軟體開發。田勇分析,目前車載應用可分為資訊娛樂及安全控制兩大範疇,車載資通訊與IVI偏向前者,而數位儀表板和ADAS則屬於後者。儘管車廠正致力打破車用娛樂及安全系統的設計藩籬,但這兩類應用對作業系統的可靠度要求不盡相同,因此下一代車用處理器首要任務就是搭載虛擬機器軟體,將內建CPU、GPU和影音處理單元等核心資源虛擬化並達成彈性配置,以同步支援資訊娛樂用的Android,以及追求較高穩定性的GENIVI(Linux-based)兩套作業系統。


事實上,隨著PC和消費性電子市場競爭日益激烈,且趨近飽和,包括NVIDIA、高通(Qualcomm)和邁威爾(Marvell)等昔日的PC或行動裝置晶片商皆全力揮軍汽車領域,使車用處理器市場的發展頓時活絡起來。


不過,田勇認為,一般應用處理器業者要進軍車用市場必須歷經一段學習曲線,才能逐漸掌握車廠對晶片品質和長期供貨模式的要求;相較之下,NVIDIA早在2006年就投入開發車用處理器,累積至今已有四百五十萬顆晶片出貨。不僅如此,該公司也針對車廠對系統安全和穩定性的特殊要求,率先將處理器、多核心GPU及多顆音訊、視訊和影像處理器整合成車用視覺運算模組(VCM),以提高晶片可靠度,可望強化市場競爭優勢。

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