在汽車行業中，車輛正變得越來越智能且互聯，并由人工智能（AI）定義。以往僅部署在高端車型的功能，例如實時駕駛員監控、預測性維護以及調適性車載信息娛樂系統（IVI）等，如今正迅速成為新車型的標準配備。同時，汽車開發也愈發復雜，進度安排更為緊湊，且安全標準不斷演進，對可擴展計算能力提出了更高需求。

整車廠與芯片供應商都需要一個模塊化、具備安全功能、軟件就緒，且兼具高性能與高能效的計算平臺，同時還要能降低集成風險并縮短各款車型的開發時間。

幾乎全球所有的整車廠都得益于Arm 的基礎技術。有鑒于此項優勢，Arm 推出了專為新一代汽車（即AI定義汽車）而打造的計算平臺—— Arm Zena 計算子系統（Compute Subsystems, CSS）。

1   全新集成的CSS將縮短芯片開發周期

第一代的Zena CSS是一個標準化、預先集成、預先驗證的計算平臺，并基于最新經市場驗證的Armv9汽車增強（AE）技術。該計算平臺結合了低功耗、高性能，且經驗證的IP，以及專用的安全島與運行時安全引擎，再加之參考固件和軟件支持，構成了可進行芯片實現的一套完整的CSS。這個全面的解決方案，讓整車廠從構思到量產都能更快地采取行動、降低成本與風險，打造出更具差異性且智能化的駕乘體驗。

一般的汽車開發周期長達三到五年，Zena CSS 能顯著縮短汽車硬件與軟件的交付進程。如今，隨著汽車產業邁向AI 定義汽車的方向發展，智能化將分布于不同區域，特性與工作負載則可通過無線更新（OTA）在邊緣側執行。Zena CSS 可提供具有可擴展性與安全能力的統一計算基礎，賦能整車廠保持創新步伐，并大規模實現創新。

Zena CSS的各個子系統包含以下組件與特性：

●   搭載16 核心Arm Cortex-A720AE CPU 集群的高性能計算；

●   由CMN S3AE 提供CPU 一致性與芯片間的I/O連接；

●   使用Arm Cortex-R82AE 進行實時處理的安全島；

●   用于安全的OTA 更新的運行時安全引擎；

●   通過Arm TrustZone 啟用的系統層級的安全性與信任根；

●   經驗證的RTL 設計與參考固件；

●   可選擇集成由Arm Mali GPU 和Mali-C720AE 驅動的圖形處理單元（GPU）和圖像信號處理（ISP）；

●   支持加速器與合作伙伴專用邏輯組件的輕松集成，以滿足先進的AI 系統級芯片（SoC）設計日益多樣化的工作負載需求。

相較于從IP 開始進行芯片設計，Zena CSS 預先集成了硬件與固件組件，因此可將芯片開發周期最多縮短12 個月。Zena CSS 也可延伸應用于IVI、中央計算與L2+ 先進駕駛輔助系統（ADAS），讓整車廠能夠在多種車系與多層性能等級之間靈活部署，無需重新設計計算堆棧或從頭開始進行安全認證。此外，遍布汽車生態系統的Arm 計算架構，使得整車廠能在不同供應商的基于Zena CSS 的SoC 之間復用和移植其軟件的許多組件，包括固件、中間件、操作系統、應用等。

2   降低整車開發成本與復雜性

Zena CSS 有助于減少前期與持續性的整體工程負擔。這對于時間緊迫且功能不斷增加的汽車產業來說尤其重要。Zena CSS 可帶來以下效益，幫助降低開發過程中的成本與復雜性：

●   相較于傳統基于IP 進行芯片設計，Zena CSS 可減少多達20% 的芯片工程工作量，使團隊能夠專注于開發針對AI 定義汽車工作負載的差異化功能；

●   通過軟件標準化，可降低多達30% 的跨平臺移植工作量，節省軟件開發時間與成本。

以上效益能降低整體車輛平臺開發總成本，而一致的Arm 架構則具備跨ADAS、中央計算與IVI 用例的擴展能力，可適用于基于單芯片和芯粒（chiplet）的芯片設計。

3   廣受業界信賴，專為功能安全而打造

內置安全功能的最新Arm AE 技術已廣泛部署于汽車市場。在此基礎上，Zena CSS 在子系統中集成了安全島與運行時安全引擎等專用安全硬件。這些具備安全能力、預先驗證的硬件組件，與Zena CSS主計算核心集群具備架構上的連通性，能實現安全啟動，并支持故障檢測與管理等特性，同時還有助于降低成本和縮短認證進程。

通過集成一個由Cortex-R82AE專門驅動的安全島，Zena CSS 可廣泛部署于包括ADAS 與域控制器等在內的安全關鍵性用例中。同時，軟件生態系統也能在此成熟且安全的基礎上進行創新，并實現差異化。與此同時，Zena CSS 還支持軟件復用與移植，加速部署進程。

4   通過基于Arm技術的虛擬平臺實現提早開發、更快完成

繼去年推出聚焦于IP 的虛擬平臺后，Cadence、西門子與新思科技等Arm 合作伙伴再次推出支持ZenaCSS 的計算子系統層級的虛擬平臺。新的虛擬平臺已被證實能實現更順暢的集成，并加快上市進程，尤其是在安全關鍵型領域。這讓工程團隊無需等待物理芯片，就能夠提前進行硬軟件協同設計與驗證，實現縮短多達兩年的開發周期。針對AI 定義汽車，開發者可通過虛擬平臺，在真實的仿真環境中驗證AI 工作負載與邊緣側的推理行為。

通過RTL 仿真與虛擬平臺的結合，整車廠能在芯片就緒前就建立對Zena CSS 計算架構的信心，有效降低風險與成本。與此同時，Armv9 架構從云端到邊緣側的指令集架構（ISA）對等，可在實際部署到車輛前，先在云端進行軟件測試，進而加速芯片與軟件解決方案的開發與驗證。

5   全面集成標準化的固件與SOAFEE藍圖

Zena CSS設計初衷即是支持開放、可擴展的軟件開發，以順應現代與未來的汽車應用。Arm正將ZenaCSS參考固件開放至整個生態系統，并且包括安全功能等在內的每個組件都已預先驗證并完整集成。

Zena CSS與SOAFEE（面向嵌入式邊緣的可擴展開放架構）緊密對接，SOAFEE 已針對CSS 發展出多個適用于實際汽車場景的藍圖項目，包括推動自動駕駛功能的Autoware Open AD Kit 藍圖項目、電裝（DENSO）為混合關鍵性安全需求設計的最新藍圖項目，以及松下汽車電子系統（Panasonic Automotive Systems）為開發和部署數字座艙與IVI 解決方案所設計的藍圖項目。

得益于Arm SystemReady（Arm 的認證與合規計劃）與其他產業標準API，這些SOAFEE 藍圖項目能無縫運行于Zena CSS 之上，使得整車廠在軟件決策方面擁有真正的靈活性。事實上，Arm SystemReady 新的汽車擴展將于2025 年底對生態系統全面開放，以確保汽車應用的操作系統與軟件棧能在不同硬件上無縫運行。

通過在Zena CSS 基礎上提供標準化固件與軟件，Arm 可提供全棧解決方案，使得軟件生態系統能夠在汽車市場上構建和打造差異化應用，同時為軟件的復用和移植提供支持，以加速跨平臺的應用和功能部署。通過這個為Zena CSS 預先構建的生態系統，Arm 致力于幫助所有的汽車合作伙伴更輕松地實現目標，并降低風險，而SOAFEE 在這一生態系統中發揮了關鍵作用。

6 為未來AI定義汽車而設計

邁向AI 定義汽車的轉型正在進行中。從實時傳感器融合到座艙內的自然語言處理，AI 如今已成為汽車各個領域的核心能力。然而，新的挑戰也伴隨著這些智能特性的發展而來，包括異構計算需求、邊緣側的實時推理，以及持續的由AI 與軟件驅動的大規模更新等。

汽車已不再僅由硬件進行定義，而是由隨著時間推移能學習、調整與改善的智能系統所塑造。Zena CSS正是為此轉型而生，能夠實現可擴展性能、商業差異化、簡化集成，并支持軟件可移植性，以迎接AI 定義汽車時代的來臨。在豐富的合作伙伴生態系統、虛擬平臺與開放標準支持下，Zena CSS 為產業加速發展，以及規模化交付更智能的汽車提供了根基。

汽車的未來由AI 定義，而Arm 是汽車計算平臺的基石。

（本文來源于《EEPW》202509）