[EDITION ABONNES] Il y a un peu plus de deux ans, Arm lançait sous la référence Cortex-A76AE (Automotive-Enhanced) son premier cœur de processeur d’application de classe « autonome », intrinsèquement adapté à répondre aux contraintes de sûreté de fonctionnement typiquement rencontrées sur le marché automobile. ...La firme britannique accélère aujourd’hui dans ce domaine particulier en élargissant son offre orientée « Safety » afin de cibler aussi les systèmes autonomes mis en œuvre dans les applications industrielles et de répondre aux besoins en évolution des systèmes d’assistance évoluée à la conduite (ADAS) et des cockpits numériques des véhicules.

Fait d’importance, Arm ne se contente pas d’ajouter à son catalogue un bloc d’IP processeur (le Cortex-A78AE) ; la société le complète avec un cœur graphique (Mali-G78AE) et un cœur de processeur de traitement d’image (ISP) (Mali-C71AE), eux aussi dotés de mécanismes à sûreté de fonctionnement. Le tout pouvant fonctionner de concert avec les logiciels, outils et IP système nécessaires aux fabricants de semi-conducteurs et aux équipementiers pour concevoir des puces aptes à exécuter des fonctions autonomes.

« L'autonomie a le potentiel d'améliorer tous les aspects de nos vies, mais seulement si elle repose sur des traitements sûrs et sécurisés, déclare Chet Babla, vice-président en charge des activités Automobile et IoT chez Arm. Alors que la prise de décision en autonomie devient omniprésente, nos technologies donnent la priorité à la sécurité fonctionnelle tout en fournissant une puissance de calcul échelonnable et éco-efficace. »

Dans le détail, le Cortex-A78AE offre les mêmes performances que le Cortex-A76AE pour une consommation inférieure de 60% une fois gravé en technologie 7 nm. Pour la même enveloppe thermique, le Cortex-A78AE affiche en outre un gain en performance de 25% en moyenne (illustration ci-contre).

Selon Arm, ce cœur de processeur dispose de caractéristiques permettant d’atteindre les niveaux les plus élevés de sûreté de fonctionnement imposés par les normes ISO 26262 (automobile) et CEI 6158 (industriel), soit Asil-D et SIL3.

Pour plus de flexibilité, le Britannique introduit par ailleurs une fonctionnalité split-lock (*) améliorée (mode dit hybride), conçue spécifiquement pour les applications qui ciblent des niveaux Asil moins élevés sans que cela nuise aux performances. Une approche qui, selon Arm, permet de déployer la même architecture de puce-système dans des contrôleurs de domaines différents.

Enfin, pour satisfaire les applications exigeantes rencontrées dans les domaines de la robotique et de la conduite autonome qui nécessitent des capacités multithreads critiques, il est possible, comme avec le Cortex-A76AE, d’associer jusqu’à 4 cœurs Cortex-A78AE au sein d’une grappe de traitement, plusieurs grappes pouvant même être couplées au sein d’une architecture « many-core » par le biais de l’IP d’interconnexion CMN-600AE.

Le cœur graphique Mali-G78AE est, quant à lui, présenté par Arm comme le premier GPU conçu pour la sûreté de fonctionnement avec la capacité d’offrir des expériences utilisateur riches et des capacités de calcul hétérogènes aux applications autonomes critiques. Le cœur est notamment apte à exécuter jusqu’à quatre partitions complètement indépendantes pour assurer la séparation des tâches pour différents cas d’usage en termes de sécurité fonctionnelle. A titre d’exemple, les ressources GPU peuvent être mises à profit par un système d’infodivertissement, un tableau de bord avec des exigences de niveau Asil-B et un système de surveillance du conducteur qui s’exécutent simultanément et indépendamment avec une isolation matérielle. A noter que la société CoreAVI, qui fournit produits et services pour les applications critiques et sécuritaires dans l’avionique, a d'ores et déjà annoncé une suite de bibliothèques graphiques et de calcul "safety-critical" compatibles Vulkan adaptées au cœur graphique Mali-G78AE.  

Enfin le cœur de processeur de traitement d’image Mali-C71AE dispose de mécanismes permettant de répondre aux exigences de sûreté Asil-B/SIL2, assure Arm. Il s’accommode de quatre caméras temps réel et offre une capacité de traitement de 1,2 gigapixels par seconde.

(*) Le mode split-lock offre la possibilité de configurer le système à l’amorçage, soit en mode « split » avec deux cœurs indépendants utilisables pour différentes tâches et applications, soit en mode « lock » (les deux cœurs fonctionnent alors en parallèle pour satisfaire les applications à fortes contraintes de sûreté de fonctionnement).