作者：Arm 車用事業部產品與解決方案副總經理 Suraj Gajendra

這是一個標準化、預整合的運算平台，用來加速晶片開發、降低開發成本，並提供可擴展的軟體以驅動 AI 定義的汽車。

在汽車產業中，車輛正變得越來越智慧、越互相連結，並由 AI 定義。以往僅部署在高階車款的功能，例如即時的駕駛監控、預測性維護以及調適性車載資訊娛樂（IVI）等，如今正迅速成為新車款的標準配備。同時，汽車開發的複雜性也不斷上升，時程更為緊湊，且安全標準不斷演進，對可擴展運算能力都提出更高要求。

車廠與晶片供應商都需要一個模組化、安全能力強、軟體使用就緒，且兼具高效能與節能的運算平台，同時還要能降低整合風險並縮短各款車型的開發時程。

目前幾乎全球所有的汽車製造商都仰賴 Arm 的基礎技術。有鑑於此項優勢，我們推出專為 AI 定義汽車而打造的運算平台—— Arm Zena 運算子系統（Compute Subsystems, CSS）。

全新整合的運算子系統（CSS）正式發表，縮短晶片開發周期

第一代的 Zena CSS 是一個標準化、預整合、預驗證，且基於 Armv9 車用（AE）技術的運算平台。它結合了低功耗、高效能，經過驗證的 IP、專屬安全島與 Runtime 安全引擎、參考韌體以及軟體支援，構成了可直接進行晶片實現的一套完整運算子系統。這個全面性的解決方案，讓車廠能更快地採取行動、降低成本與風險，並可從構思階段就開始開發出更具差異化、智慧化的駕乘體驗。

在汽車產業中，汽車的開發周期一般長達三到五年，而 Arm Zena CSS 能顯著地縮短汽車硬體與軟體完成的時程。如今，隨著汽車產業邁向 AI 定義汽車的方向前進——智慧功能分佈於不同區域，功能與負載可經由空中下載（OTA）持續更新並在邊緣端執行—— Zena CSS 可提供一個具可擴展性與安全能力的統一運算基礎，協助車廠保持創新步伐，並大規模實現創新。

各子系統包含以下元件與特性：

• 搭載 16 核心 Arm Cortex-A720AE CPU 叢集的高效能運算；
• 透過 CMN S3AE 提供 CPU 一致性與晶片對晶片連接能力；
• 搭載由 Cortex-R82AE 驅動的安全島（ Safety Island）進行即時處理；
• 使用於安全 OTA 更新的 Runtime 安全引擎；
• 透過 Arm TrustZone 提供的系統層級的安全與信任根；
• 經過驗證的 RTL 設計與參考韌體；
• 可選擇整合 Arm Mali-C720AE 車用圖像處理器以及 Mali GPU，強化圖像處理與影像訊號處理（ ISP）能力；以及
• 支援加速器與合作夥伴專屬邏輯元件的簡易整合，以滿足先進 AI SoC 設計日益多樣化的工作負載需求。

相較於從 IP 開始進行晶片設計，Zena CSS 能預整合這些硬體與韌體元件，因此可將晶片開發周期縮短最多達 12 個月。Arm Zena CSS 也可延伸應用於 IVI、中央運算與 L2+ 先進駕駛輔助系統（ADAS），讓車廠能夠在多種車系與多層效能等級之間靈活部署，無需重新設計運算架構或從頭開始進行安全認證。此外，遍佈車用生態系的 Arm 運算架構，也代表著車廠能在採用不同供應商的 Zena CSS SoC 上，重複使用與移植許多軟體元件，包括韌體、中介軟體、作業系統甚至應用程式。

降低整車開發成本與複雜度

Zena CSS 能幫助減少前期與持續性的整體工程負擔。這對於時程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，於開發過程中降低成本與複雜度：

• 與傳統基於 IP 進行晶片設計相比，Zena CSS 可減少多達 20% 的晶片工程工作量，使團隊專注於開發針對 AI 定義汽車負載的差異化；
• 透過軟體標準化，可降低多達 30% 的平台間移植工作量，節省軟體開發時間與成本。

以上效益能降低整體車輛平台開發總成本，而一致的 Arm 架構則具備橫跨 ADAS、中央運算與 IVI 使用場景的擴展能力，可適用於單晶片或小晶片設計。

廣受產業信賴，為功能性安全而打造

內建資安與安全能力的 Arm 最新車用（AE）技術已廣泛應用於車用市場。在此基礎上，Zena CSS 在子系統中整合了專屬的安全與資安硬體元件，包括安全島與 Runtime 安全引擎。這些具備安全能力、經過驗證的硬體元件，與 Zena CSS 主運算核心群具備架構上的連通性，能實現安全開機、故障偵測與管理等功能，並可降低成本與認證時程。

透過整合一個由 Cortex-R82AE 專屬驅動的安全島，Zena CSS 可部署於多種關鍵性安全應用中，包括 ADAS 與域控制器。同時，軟體生態系也能在此成熟且安全的基礎上創新與進行差異化，並支援軟體重複使用與移植，加速部署時程。

透過基於 Arm 技術的虛擬平台實現提早開發、更快完成

繼去年聚焦於 IP 的虛擬平台後，現在Arm 的合作夥伴，包括 益華電腦（Cadence）、西門子（Siemens） 與 新思科技 （Synopsys），正推出支援 Zena CSS 的 CSS 等級虛擬平台。虛擬平台已被證實能實現更順暢的整合與更快的上市時程，尤其在安全性關鍵領域中更是如此。這讓工程團隊能在實體晶片尚未問世前，提前進行硬體/軟體協同設計與驗證，可加快開發周期最多達兩年。針對 AI 定義汽車，開發人員可藉由虛擬平台，在真實模擬中驗證 AI 負載與邊緣推論行為。

RTL 模擬與虛擬平台的結合意味著，車廠能於晶片問世前即建立對 Zena CSS 運算架構的信心，有效降低風險與成本。同時，從雲端到邊緣都一致的 Armv9 指令集架構同位（ISA Parity），可在實際部署到車輛前，在雲端先進行軟體測試，進而加速晶片與軟體解決方案的開發與驗證。

全面整合、標準化的韌體與 SOAFEE 藍圖

Zena CSS 設計初衷即是支援開放、可擴展的軟體開發，以因應現代與未來的汽車應用。我們正將 Arm Zena CSS 的參考韌體開放至整個生態系，每個元件，如安全與資安功能，皆經過驗證並已完整整合。

Zena CSS 與 SOAFEE（嵌入式邊緣可擴展開放架構）緊密對接，SOAFEE 計畫已針對 CSS 發展出多個藍圖，適用於真實的車用情境，包括促進自駕功能的 Autoware Open AD Kit 藍圖、DENSO 為混合關鍵性安全需求設計的最新藍圖，以及 Panasonic Automotive Systems 為數位座艙與 IVI 解決方案所設計的藍圖。

受惠於 Arm SystemReady（Arm 的認證與合規計畫）與其他產業標準 API，這些 SOAFEE 藍圖能無縫運行於 Arm Zena CSS 之上，為車廠提供真正的軟體決策的彈性。事實上，Arm SystemReady 新的汽車擴展標準將於 2025 年底全面對生態系開放，以確保汽車作業系統與軟體堆疊能在不同硬體間無縫運行。

透過在 Zena CSS 上提供標準化韌體與軟體，我們打造出完整的軟體堆疊解決方案，使軟體生態系得以延伸，於汽車市場中創造差異化的應用。同時，這也支援軟體的可重複使用與可移植性，加快各項功能與應用於平台間的部署。由於 SOAFEE 計畫在汽車產業所扮演關鍵的角色，讓 Zena CSS 擁有一個預建的生態系，能為所有汽車合作夥伴減輕開發負擔與風險。

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。從即時感測器融合到艙內自然語言處理，AI 如今已成為現代車輛在各個領域的核心能力。然而，新的挑戰也隨著這些智慧功能的發展而來：包括異質運算需求、邊緣即時推論，以及持續性的由 AI 與軟體驅動的大規模更新。

汽車的定義已不再僅限於硬體，而是由隨著時間推移能學習、調整與改善的智慧系統所塑造。Arm Zena CSS 正是為此轉型而生，實現可擴展效能、商業差異化、簡化整合，並支援軟體可攜性，以迎接 AI 定義汽車時代。在豐富的合作夥伴生態系、虛擬平台與開放標準支援下，Zena CSS 正成為產業加速發展與大規模提供智慧車輛的信任基礎。

汽車的未來由 AI 定義。而車用運算平台，建構於 Arm 之上。

關於 Arm

Arm 是業界效能最高且最節能的運算平台，其無可比擬的應用範疇觸及全球所有連網使用者。為因應全球對運算永無止境的需求，Arm 提供先進的解決方案，使全球領先的科技公司得以釋放前所未有的 AI 體驗與功能。透過與全球最大的運算生態系及 2,200 萬名軟體開發人員的共同努力，我們正在 Arm 平台上建構 AI 的未來。

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