Imagination DXS GPU IP 擁有豐富的全新特性，將成為未來駕駛座艙、車載信息娛樂和駕駛輔助系統(tǒng)的核心組件。它繼承了最新一代 PowerVR GPU 架構(gòu)的可擴展性、靈活性和效率，提升了峰值性能，并部署了額外的計算硬件和軟件，相比前一代汽車 GPU IP（IMG BXS），計算應(yīng)用性能實現(xiàn)了多達 10 倍的提升。

不過，IMG DXS 帶給市場的最重要創(chuàng)新在于其安全套件。隨著駕駛輔助系統(tǒng)的自主性增加以及責任從駕駛員轉(zhuǎn)移到機器，安全性（即故障的檢測和處理）日益成為業(yè)界關(guān)注的問題。駕駛員、乘客和制造商需要相信汽車能夠在合適的時間窗口內(nèi)檢測到故障，并在事故發(fā)生之前進行管理。

Imagination 是汽車駕駛座艙和信息娛樂系統(tǒng) GPU IP 的領(lǐng)先供應(yīng)商，我們的 IP 開始占據(jù)越來越多的 ADAS 控制器市場份額。之前的幾代產(chǎn)品擁有市場領(lǐng)先的硬件和軟件機制（例如分片區(qū)域保護），來減少實現(xiàn)功能安全目標所需的開銷，但客戶仍然覺得通過行業(yè)標準技術(shù)實現(xiàn)功能安全認證的成本過高。雙核鎖步（Dual-core lockstep）需要將核的硅面積（和成本）翻倍，而工作負載重復(fù)則使性能減半。

面對客戶的需求，Imagination 工程團隊面臨著新的挑戰(zhàn)，需要發(fā)明一種實用的功能安全解決方案，而不像行業(yè)標準技術(shù)那樣產(chǎn)生高昂的成本。

通過發(fā)布全新的IMG DXS，Imagination向市場推出突破性的解決。

得益于分布式功能安全領(lǐng)域的創(chuàng)新，我們的處理器現(xiàn)在可以實現(xiàn) ASIL-B認證，同時不會像傳統(tǒng)方法那樣帶來功耗、性能和面積開銷。

IMG DXS 戰(zhàn)略性地在整個核中部署了多種安全機制，從 ECC到流水線一致性，以實現(xiàn)對單點故障的檢測率超過 90%。每個獨立的機制都集中在測試核心的功能和行為重要性的小部分元素上。因此，分布式安全機制不僅減少了運行時間和面積開銷，還能將故障定位到特定模塊或電路——這是雙核鎖步無法實現(xiàn)的。

僅僅基于現(xiàn)有的安全機制的分布式安全方法不足以滿足 ASIL 標準的要求。為了達到 ASIL-B 所要求的超過 90% 的單點故障檢測率，Imagination 需要找到一種不依賴于硅或工作負載復(fù)制來進行故障檢測的方法。

為此，我們的工程團隊開發(fā)了一種新的、受專利保護的“安全對”技術(shù)，該技術(shù)利用了當今處理器的內(nèi)在并行性以及所有線程都具有自然空閑周期的事實。這些線程在空閑時間被組合成“安全對”，在此期間運行測試向量。通過比較這些測試的輸出來檢測差異（故障），并且建立了額外的安全網(wǎng)，以確保在所有情況下都能實現(xiàn)功能安全標準。

欲了解有關(guān)“安全對”技術(shù)的更多信息，請參閱我們的白皮書《分布式功能安全中的創(chuàng)新》。

通過將“安全對”納入分布式安全機制中，Imagination 的 IP 可以以比傳統(tǒng)方法低 2-3 倍的開銷來滿足檢測處理邏輯中錯誤的 ASIL-B 要求。而且，這不僅僅是 GPU 的技術(shù)；正如白皮書中所示，它也非常適用于CPU。

Imagination 在開發(fā)符合安全意識市場需求的高質(zhì)量解決方案方面擁有豐富的經(jīng)驗。我們的內(nèi)部能力涵蓋了多個領(lǐng)域和標準，并且強調(diào)設(shè)計質(zhì)量，使我們能夠從初步設(shè)計到產(chǎn)品生命周期結(jié)束的整個過程中幫助客戶。我們在整個 ASIL 認證過程中全力支持客戶，IMG DXS 隨附的安全包涵蓋硬件安全手冊、硬件安全案例報告、FMEDA（故障模式、效應(yīng)和診斷分析）以及安全分析摘要報告。我們與CoreAVI 合作，為Imagination GPU開發(fā)安全關(guān)鍵驅(qū)動。

通過 IMG DXS，Imagination 展現(xiàn)了其在汽車行業(yè)中多年積累的經(jīng)驗與前瞻性思維相結(jié)合的能力，由此打造出經(jīng)過硅驗證的、精心定制以滿足客戶需求的 IP。與其它 GPU 供應(yīng)商不同，我們真正專注于汽車市場的需求，這一點體現(xiàn)在我們處理器的各項能力上：從我們基于硬件虛擬化的性能到我們安全覆蓋的質(zhì)量。

IMG DXS 中分布式安全機制特點總結(jié)如下：

ECC/奇偶校驗檢測內(nèi)存錯誤

看門狗檢測硬件死鎖并局部重置邏輯

雙核鎖步執(zhí)行應(yīng)用于固件控制器以確保任務(wù)調(diào)度器正確運行

功能特定復(fù)制作為局部邏輯鎖步以提升置信度

調(diào)度器互鎖阻止GPU對錯誤的工作負載切換請求作出響應(yīng)

流水線一致性用于檢查數(shù)據(jù)風險，以及因錯誤數(shù)據(jù)或處理故障導(dǎo)致的流水線停滯。

循環(huán)冗余校驗為總線接口提供保護，并檢查壓縮圖塊數(shù)據(jù)的完整性。

分塊區(qū)域保護（TRP）消除雙渲染時不必要的重復(fù)。

安全對通過本地產(chǎn)生的測試向量發(fā)送至處理流水線，并在流水線的自然空閑時間內(nèi)比較結(jié)果

多樣化看門狗定時器檢測GPU鎖死或性能下降

英文鏈接：https://blog.imaginationtech.com/safety-without-compromise-in-automotive

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