作者：Eleanor Brash
汽车架构正在经历一场巨大的变革，传统的分布式架构正逐渐被更具有成本效益的集中式模型所取代。仅这点变化便将显著提升下一代汽车SoC的计算需求；而当同时考虑高级驾驶辅助系统、软件定义车辆和仪表盘数字化时，问题的复杂性进一步增加。
去年年底，瑞萨宣布了应对这些挑战的开创性解决方案：R-Car Gen 5 SoC，旨在满足软件定义车辆应用、高自主性的集中计算和跨域架构的需求。这款3纳米SoC配备了AI加速的CPU和NPU集群，以及支持驾驶舱和信息娱乐系统的高效GPU。
R-Car Gen 5 SoC背后的图形性能引擎则由Imagination提供。将高度灵活的IMG B 系列 GPU集成到R-Car Gen 5系列中，是汽车行业两大领先创新者之间长期合作的结果，为汽车OEM严格和雄心勃勃的要求量身定制了一系列图形解决方案。
相比市场上的竞品，IMG BXS 在将理论性能（TFLOPS）转化为实际性能（FPS）方面更为有效。其精心开发的架构确保了任务利用率、占用率和GPU内任务并行化的高效性。支持这一性能的关键元素包括足够的寄存器存储，确保算术逻辑单元（ALU）得到充分供给，以及在ALU内的固定功能块能够卸载主流水线中的专用工作负载。所有这些都确保了R-Car Gen 5能够提供卓越的图形性能效率。
为了实现具有可靠安全系统的多域架构，SoC 中的每个处理器都需要能够通过ASIL认证，并且能够同时支持多个操作系统。
Imagination拥有二十年开发业界领先安全性产品的经验。R-Car Gen 5内的 IMG BXS GPU着重于设计质量开发，具备ASIL-B认证，并采用了Imagination的创新技术，减少了达到 ASIL-B 的性能开销。硬件机制，如分片区域保护和工作组保护，替代了软件测试库，以减少应用程序开发的复杂性。
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R-Car Gen 5内的GPU可以同时安全地为信息娱乐的用户界面、后排乘客座位的游戏以及数字驾驶舱中的关键安全速度信息提供计算能力。其HyperLane 技术为每个GPU提供多达八个独立的硬件控制通道，每个通道在内存中隔离，使得不同的任务可以分别提交给 GPU，实现完全安全的多任务处理。虚拟化解决方案足够强大，可以同时处理安全和非安全工作负载，且不会影响安全关键应用的完整性。此外，R-Car Gen5使用先进的芯粒集成技术提供 GPU 多核支持，为OEM提供额外的灵活性，提升总图形性能。
随着移动和汽车生态系统的融合，Android™ 正逐渐成为车载信息娱乐系统的一种标准操作系统。Imagination最初便是智能手机GPU IP提供商，深度嵌入 Android 生态系统，拥有为Android生态需求设计的GPU，开发者资源，并与游戏和应用程序开发者建立了强大的合作关系。Imagination已准备好基于 Android 推动下一代车载体验的发展。
瑞萨的R-Car Gen 5利用了数十年的经验来满足下一代汽车的计算需求。其突破性的性能效率、开发简便性、灵活性和安全性将使新一代具备高级自主性、响应式用户界面和引人入胜的数字应用的车辆成为可能。Imagination 很高兴能与瑞萨合作开展这一创新项目。
了解更多关于 Imagination 与瑞萨的合作，可关注Imagination在Embedded World展会上的展示，展位号为4-659。
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原文链接：https://blog.imaginationtech.com/redefining-the-role-of-the-gpu-in-next-generation-vehicles
