雷鋒網(wǎng)按：去年被軟銀 310 億美元收購的 ARM——這家移動(dòng)界芯片的「武林盟主」，正嘗試進(jìn)入一個(gè)新興領(lǐng)域。

95% 以上的智能手機(jī)都搭載了 ARM 架構(gòu)的芯片，而這還不夠。ARM 在上月底又宣布在圖像信號處理領(lǐng)域（ISP）取得重大突破，推出首款完全自研的針對汽車領(lǐng)域的 ISP：Mali-C71。

雖然市場上有大量的 ISP 供應(yīng)商，這是一個(gè)不斷增長、也是競爭非常激烈的市場。但 Mali-C71 有一個(gè)顯著的特點(diǎn)：ARM 想利用這款芯片激進(jìn)地攻占高端市場。

2016 年， ARM 收購成像技術(shù)開發(fā)商 Apical，后者專門從事 ISP 和計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)開發(fā)——這是兩個(gè)快速增長的市場，又能與 ARM 既有產(chǎn)品線很好地融合在一起。隨著 ARM 新近成立的成像部門（new imaging division），這使得 Apical 以前的產(chǎn)品路線圖成為現(xiàn)實(shí)。

Mali-C71 是 ARM 首款專為高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）設(shè)計(jì)的 ISP，也是 ARM Mali Camera 系列的第一款產(chǎn)品。

ADAS 是一個(gè)「有利可圖」的市場。據(jù)市場研究公司 Strategy Analytics 公司的數(shù)據(jù)，未來幾年，中型車（如大眾高爾夫）將至少配置 3 個(gè)攝像頭；而到 2023 年，絕大部分市售高端汽車將裝有至多 12 個(gè)攝像頭。

ARM 的期望——實(shí)際上也是行業(yè)大部分公司的期望：汽車將擁有越來越多的處理器，汽車電子化程度將越來越高。雖然自動(dòng)駕駛汽車是最終目標(biāo)，但現(xiàn)實(shí)情況是，大規(guī)模量產(chǎn)的自動(dòng)駕駛汽車離消費(fèi)者還有相當(dāng)長的時(shí)間。因此，ARM 更加直接關(guān)注處理器的設(shè)計(jì)，以此提高 Level 1 和 Level 2 級別輔助駕駛的某些功能。ARM 希望在汽車上搭載攝像頭的數(shù)量成倍增長，ARM 的目的很明確：成為處理這些攝像頭數(shù)據(jù)的供應(yīng)商或?yàn)檫@些供應(yīng)商提供 IP。

從功能的角度看，Mali-C71 是一款高性能的 ISP：能夠提供高達(dá) 24 檔（24 stops）的超寬動(dòng)態(tài)范圍（UWDR）——在某些情況下，所提供的細(xì)節(jié)甚至超出了人眼所能辨識的范圍。這意味著在如 ADAS（高級駕駛輔助系統(tǒng)）中能更容易區(qū)分日光中的陰影。

Mali-C71 像素吞吐量高達(dá) 1.2GPixels/秒，即每秒鐘 12 億像素。最多可同時(shí)支持四個(gè)不同的攝像頭，每個(gè)攝像頭最高可達(dá) 4K 分辨率。如果想要在汽車上放置超過四個(gè)攝像頭，廠商可以選擇設(shè)置多個(gè) ISP 來協(xié)同工作。

*為了在光線充足的情況下探測物體，攝像頭必須具備足夠的動(dòng)態(tài)范圍來對所獲取的情景中的所有元素進(jìn)行辨識

動(dòng)態(tài)范圍和可靠性特性是 ARM 專注的兩個(gè)重點(diǎn)。前者對 ADAS 應(yīng)用非常有用，后者在行駛過程中對物體識別至關(guān)重要，Mali-C71 的最終目標(biāo)是有效和恰當(dāng)?shù)靥幚沓上駭?shù)據(jù)。

最好的單反相機(jī)只能達(dá)到大約 15 檔的動(dòng)態(tài)范圍，而 Mali-C71 則可以通過多次曝光來處理相當(dāng)于 24 檔相機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍，對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪與合成，從而得到一幅超寬動(dòng)態(tài)范圍的圖像，并將它發(fā)送到顯示設(shè)備或計(jì)算機(jī)視覺引擎。

汽車需要在黑暗以及日光下「看」得清晰——由于行業(yè)中許多人的最終目標(biāo)是做全視覺（無激光雷達(dá)/雷達(dá)）自動(dòng)駕駛--C71 需要支持足夠的檔位去捕捉這些動(dòng)態(tài)范圍。

將智能手機(jī)或者消費(fèi)級視頻攝像機(jī)中所使用的標(biāo)準(zhǔn)攝像技術(shù)整合到汽車內(nèi)是不可行的，因?yàn)檫@一類復(fù)雜攝像技術(shù)必須能夠在極端條件下對圖像進(jìn)行快速的處理和分析，并且符合嚴(yán)苛的汽車安全標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)要求。

據(jù)雷鋒網(wǎng)了解，ARM Mali-C71 正是為了應(yīng)對這樣的挑戰(zhàn)應(yīng)運(yùn)而生，在其設(shè)計(jì)過程中完全考慮到了 ADAS 片上系統(tǒng)（SoC）的需求，包括根據(jù)極端的照明和氣候條件作出調(diào)整。

當(dāng)攝像頭被用作 ADAS 的輸入時(shí)——例如，作為行人保護(hù)或者駕駛員疲勞檢測系統(tǒng)的一部分時(shí)——它需要滿足最嚴(yán)苛的可靠性和功能性安全標(biāo)準(zhǔn)。

ARM 表示，Mali-C71 的設(shè)計(jì)滿足包括 ISO26262、ASIL D、IEC 61508 和 SIL3 在內(nèi)的功能性安全標(biāo)準(zhǔn)，并將提供針對這些標(biāo)準(zhǔn)的安全包。該圖像信號處理器有超過 300 個(gè)專用故障探測電路，能夠提供低延滯和先進(jìn)的錯(cuò)誤檢測。

此外，ARM 提供用于控制圖像信號處理器、傳感器、自動(dòng)白平衡以及自動(dòng)曝光的所有參考軟件，并計(jì)劃開發(fā)完整的、ASIL 合規(guī)的汽車軟件。

盡管 ARM 還沒透露具體的合作伙伴，但他們已表示 Mali-C71 的首個(gè)合作伙伴已經(jīng)開始打造硅晶樣品。Mali-C71 最終的客戶是汽車廠商。不過，即使芯片設(shè)計(jì)師采用了它，可能要等幾年之后才會(huì)出現(xiàn)在量產(chǎn)車型中。

從硬件上看，大多數(shù)汽車廠家認(rèn)為目前的汽車電子硬件使用周期要比消費(fèi)類電子產(chǎn)品周期長很多，比如手機(jī)是 2 到 3 年，而汽車是 5 到 8 年。從使用環(huán)境看，汽車處于動(dòng)態(tài)使用，手機(jī)的使用則偏靜態(tài)。汽車要保證生命安全，而手機(jī)在面臨極寒或者極熱產(chǎn)生的不正常狀態(tài)下不涉及生命安全。

這些理由足以嚇退汽車廠家的變革，當(dāng)然，這背后還有更多的供應(yīng)鏈利益關(guān)系與博弈。這也意味著通過 ADAS ISP 進(jìn)入汽車領(lǐng)域的 ARM，必須做好長期「打仗」的準(zhǔn)備。

參考資料：anandtech

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