汽車搭載的顯示器數量暴增，為顯示面板業者帶來巨大商機。但車上的眾多顯示設備仍須符合汽車產業對功能安全的要求，導致GPU分割將成必然趨勢。
為提升使用者體驗(User Experience, UX)，近年車廠越來越重視乘客的視聽體驗，除了車用音響外，車用顯示器也是強化UX重要項目之一。目前許多車廠已將按鍵式中控台轉變為可觸控的大型顯示器，使用者不再侷限於固定的按鍵，而可以如平板電腦一樣靈活使用。因此，隨著時間的推進，使用在車上的顯示器將會越來越多。
然而，車載顯示器通常至少會顯示一部分與行車安全有關的重要資訊，因此車廠對這類子系統的功能安全要求是一點也不輕忽。例如數位儀表板，其所顯示的車速等資訊，全都跟行車安全密切相關，因此車廠對儀表板系統的功能安全要求也最為嚴格。但其他顯示裝置即便是以顯示娛樂內容為主，仍可能顯示一部分跟乘客安全有關的資訊，因此車廠也會對相關子系統的功能安全有一定的規範。
為了滿足汽車產業對功能安全的要求，車用處理器，尤其是車用GPU的設計架構，不只要考慮性能跟成本，更要將功能安全的需求納入設計考量。分割式的GPU設計架構，也因此受到重視。
車載顯示器數量暴增 新挑戰如影隨形
安謀(Arm)亞太區車用市場資深總監鄧志偉(圖1)指出，根據Arm的預估，在2025~2028年間，入門級(Entry Level)車款至少都會搭載三個顯示器，除了儀錶板外，中控台可能會由兩塊面板拼貼而成。但高階(High- End Level)車款的顯示器搭載數量，將會提高至六個。除了中控台、儀表板以外，後座顯示器將會包含娛樂和系統控制等多功能整合。而在豪華級(Premium Level)車款，含括歐美、日本甚至是中國車廠，都規劃將搭載至少九個顯示器的車款。
然而，隨著車內顯示器數量越來越多，其功能及效能的需求也隨之提升，車用顯示器所面對的技術挑戰也越來越多。面板廠原本在電視、筆電等應用的影像、影音技術，可依賴規模經濟逐步量產，使開發成本降低。然而，車載應用的情境遠比電視、筆電要複雜得多，顯示系統必須在非常複雜的互聯環境下，兼顧ISO 26262規範的功能跟資訊安全。這使得車廠必須設法跟面板及其他設備廠商共同克服軟硬體的更新與協作難題。
過去所有的車用顯示器內，只有儀表板需要符合功能安全(Functional Safety)要求，其他顯示器都不屬於功能安全的範疇，然而目前的趨勢是所有顯示器的內容、功能都將整合在一起。舉例，如果駕駛使用自動駕駛，車上其他乘客包括後座乘客都要知道目前車輛行駛的狀況，以防意外將要發生時，乘客可以第一時間做好準備。所以，當現在要在非安全性相關(Non-Safety) 的顯示器上面加上安全相關的(Safety)的內容，或是Safety跟Non-Safety的內容要整合在一起，就會變很困難且充滿技術挑戰。
功能安全可以分成兩個層面，第一個是故障檢測(Fault Detection)，為了讓系統要能夠達到功能安全的基本要求，首先要有能力去檢測自身由系統或架構設計不良所導致的持久性錯誤(Permanent Error)，或是受到電磁波干擾記憶體所產生的隨機誤差(Random Error)，故障檢測在半導體安全內更為重要。
第二個層面則是保護機制。為避免系統受到外部因素影響破壞，在功能安全上，很重要的一環是建立起系統的抗干擾能力(Freedom from Interference, FFI)，其用意就是要把外界及其他系統的干擾隔絕並妥善保護。
因此，在Safety跟Non-Safety內容要整合在一起顯示的時候，避免干擾能力就非常難處理。因為是在同一個顯示器上，同時將有安全驗證和沒有安全驗證的數據及內容整合在一起，成為成像的記憶體。在不同性質的素材進行整合過程中，非常容易出現互相干擾的情況。然而這項技術上的難題，除了軟體上面要去思考怎麼兼容，硬體上面也要同時處理渲染合成(Rendering Composition)可能發生的技術困境。
因此，Arm提出一個和其他顯示器分開的專用GPU(Dedicated GPU)解法，來實現抗干擾能力。以前顯示器的功能安全，大部分都不是在處理故障檢測(Fault Detection)，因為包括渲染、包括顯示卡處理的顯示器，最後會有一個顯示器的IP，把數位資料轉換成類比訊號，輸出到顯示器，所以大多會在最後顯示器的介面上來做CRC(Cyclic Redundancy Check)檢測，不需要在過程中處理。
以前對安全的要求是在記憶體呈現的圖形，要能夠完整呈現在顯示器上，也就是說在記憶體中呈現的是 A，要確保顯示器上呈現的也是A，而這只做到了部分的故障檢測，就是在輸出介面上的檢測。
這樣的安全功能，在過去十幾年是可被車廠接受的，但如果出現的狀況是，軟體中呈現的是A，記憶體卻發生問題變成了B，這時即使顯示器上出現的是B，還是會有安全問題。所以車廠設定的安全目標(Safety Goal)會決定採用的IP和系統價格。過去上述狀況的出現機率不高，技術也還不到位，車廠的要求就是盡量去除錯，能確保記憶體和顯示器呈現的內容一致即可。但現在的安全目標已經提升，在處理過程中通通都需要進行功能安全的檢測。
車載顯示器仍須注重功能安全 車用GPU面臨大翻轉(1)
