SiMa与新思科技近期宣布达成合作，助力汽车原始设备制造商（OEM）在全系列车辆平台（从入门级到高端车型）上扩展人工智能（AI）应用。AI在汽车高级驾驶辅助系统（ADAS）中可谓不可或缺，应用于自动紧急制动（AEB）、车道保持辅助（LKA）、自适应巡航控制（ACC）等功能。不仅如此，随着OEM厂商以L2++级和L3级自动驾驶应用为目标，并逐步向完全自动驾驶的L4级、L5级迈进，AI的应用规模也将随着自动驾驶级别的提升而不断扩大。AI还被部署到多种车载信息娱乐系统（IVI）应用中，例如驾驶员监控系统（DMS）和驾驶舱数字助手，并且采用了ChatGPT或Deepseek等最新的生成式人工智能（GenAI）。尽管汽车行业正为这些应用引入前沿AI算法，但整合了各种汽车系统的电子电气（EE）架构正朝着新的集中式区域架构发展，新的集中式区域架构能够在集中式高性能计算（HPC）模块中整合更高级别的AI。
随着中央计算的应用的普及，这些集中式计算模块需要更强的性能来应对日益增长的复杂性并同时支持运行多个应用。随着集中式架构的普及，汽车制造商也在以更快的速度部署其平台，将传统OEM厂商的7年平台推出周期已缩短至3年，众多采用软件定义汽车（SDV）框架的新兴电动汽车（EV）OEM厂商均已采用这一短周期模式。
那么，如何在开发周期缩短、成本压力增大的背景下，借助软件定义汽车(SDV)技术，在OEM厂商的入门级、中级和高端全系列车型中实现性能提升、复杂性管控、功耗降低，并适应持续演进的AI算法，将成为行业亟待破解的难题。
01、SiMa.ai与新思科技达成战略合作
双方的合作于2024年末宣布，提供了一套可扩展的AI解决方案，既整合了新思科技的电子数字孪生（eDT）建模技术，又纳入了SiMa面向应用开发环境的完整机器学习（ML）软件栈，能够对IP、子系统、芯粒和片上系统（SoC）实现充分完整的定制化设计。
▲ 图1.ADAS/IV组合式中央计算方案
新思科技产品管理与市场部负责人Ravi Subramanian指出：“SiMa与新思科技的携手合作，充分展现了汽车制造商如何革新软硬件协同设计流程，以应对当下车载体验落地过程中成本持续攀升、复杂度不断加剧的挑战。”通过提供高效的软硬件协同设计环境，双方能够助力客户灵活适配迭代迅速的AI算法，快速开发针对ADAS与IVI应用和经工作任务优化的车载机器学习SoC及芯粒。
为尽早优化SoC或芯粒架构，客户可借助新思科技的Platform Architect（PA）工具，在芯片制造前为汽车软件开发提供SoC/芯粒建模支持。通过PA工具，可用于对大语言模型（LLM）算法的工作任务进行优化，还可对内存带宽与容量进行分析研究。此外，用于早期软件开发和RTL前性能分析的Virtualizer开发套件（VDK），与用于RTL后硬件加速的ZeBu工具相结合，能够验证子系统的性能与功耗，从而加速软件定义汽车（SDV）系统的开发进程。
在早期软件开发的同时，客户可基于SiMa的SoC参考设计规划SoC或芯粒的硬件架构。以SiMa的单芯片MLSoC为起点，SiMa与新思科技的合作能为客户提供基于SoC和Multi-Die的多种选择，助力客户在可扩展的半导体战略中实现尽可能高的灵活性。
02、面向汽车系统及子系统设计的Multi-Die技术
汽车行业采用Multi-Die技术来设计基于芯粒的半导体，为实现OEM厂商所需的可扩展系统提供了一条减少设计工作量、缩短开发时间并降低成本的切实可行之路。图2展示了Multi-Die系统如何将高性能基础芯片与相连的AI及IVI加速器芯粒相结合。这种设计提供了统一的硬件处理架构和软件开发环境，助力OEM平台实现规模化拓展。针对定制化的车规级半导体，开发基于FinFet的高性能、高复杂度ADAS/IVI处理器，需要先进的专业技术，成本也居高不下。通过将诸多复杂功能（如输入输出数据通道、数字信号处理器（DSP）、应用主机处理等）集成到基础芯片中，并将最新的AI处理功能部署在AI及IVI加速器芯粒中，可大幅降低设计成本与复杂性。
为了在定制化SoC中实现所需功能，客户可在预定义的基础芯片参考架构中实现高级功能，其中包含UCIe芯片间接口、先进电源与系统管理、调试跟踪、SiMa参考平台的启动安全机制及新思科技的IP。
SiMa与新思科技的合作，对当前汽车行业正在研究的各类Multi-Die芯粒架构形成了有利地补充，例如由IMEC牵头、代表欧盟开展的“汽车芯粒计划（ACP）”，以及日本的“汽车先进SoC研究（ASRA）”。随着IMEC、ASRA、UCIe联盟汽车工作组等机构进一步明确基于芯粒的架构，基于UCIe的Multi-Die架构已被纳入下一代可扩展芯粒系列的规划中，旨在快速拓展ADAS/AD及IVI应用中的AI功能。得益于这种基于Multi-Die技术的SoC架构，AI芯粒可快速升级，无需为每次迭代重新设计基础芯片，从而加速汽车领域定制化AI解决方案的设计与开发。
▲ 图2.采用Multi-Die技术的可扩展ADAS和IVI系列
为实施定制化战略，汽车制造商正积极携手能够兼顾高性能与低风险的技术领军企业。通过利用新思科技提供的车规级接口（包括UCIe接口IP）、安全组件、DSP处理器及基础IP，外加SiMa提供的机器学习加速器（MLA）AI IP和高性能基础芯片架构，客户能够针对复杂的单芯片SoC或Multi-Die设计量身打造专属的解决方案。
完整全面的软件套件对汽车客户而言至关重要，该套件可支持ML模型的识别、开发、训练与部署。鉴于ML模型种类繁杂且新模型迭代日新月异，一种能让客户灵活运用最新顶尖模型的架构便显得尤为关键。如图3所示，SiMa.ai的Palette™软件开发套件（SDK）支持客户将任意格式的ML模型编译后在MLA上高效运行，既能为数据集实现最佳精度，又能同步优化性能与功耗，实现一举两得的效果。
▲ 图3.AI软件开发环境
图4展示了一种采用SiMa可定制基础芯片与AI芯粒架构的方案。
▲ 图4.SiMa基础芯片与AI芯片的可定制、可扩展架构
03、结语
SiMa与新思科技的合作可谓强强联手，汇聚行业领军者之力，为复杂的单芯片SoC或Multi-Die设计提供定制化解决方案。客户可依托新思科技设计服务专家的支持，与SiMa紧密协作，实现并优化定制化方案。双方的合作，为汽车制造商在ADAS和IVI系统中部署可扩展的AI解决方案开辟了事半功倍的快捷路径。
