眾所周知，現(xiàn)在汽車行業(yè)正從“軟件定義” 轉(zhuǎn)向 “AI 定義”，但車企和芯片廠商都面臨三大難題：系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜、開(kāi)發(fā)周期太長(zhǎng)、算力和安全難兼顧。

對(duì)此，Arm 推出的 Zena 計(jì)算子系統(tǒng)（CSS），通過(guò) “預(yù)先驗(yàn)證 + 靈活擴(kuò)展” 的設(shè)計(jì)、“硬件加速就緒 + 軟件提前開(kāi)發(fā)” 的模式，再加上 “生態(tài)合作” 的思路，幫整個(gè)行業(yè)解決這些痛點(diǎn)。

下面，我們從技術(shù)原理、效率提升、生態(tài)合作三個(gè)方面，把Zena CSS 講清楚。

一、技術(shù)內(nèi)涵：既穩(wěn)定又靈活的“計(jì)算底座”

Zena CSS 的核心突破，在于打破了“要標(biāo)準(zhǔn)化就沒(méi)靈活性，要定制化就成本高” 的行業(yè)悖論。

其以“核心計(jì)算組件預(yù)集成和預(yù)驗(yàn)證+ 差異化模塊可擴(kuò)展”為設(shè)計(jì)理念，把核心的計(jì)算部分提前做好集成和驗(yàn)證，再用靈活的形式——RTL（寄存器傳輸級(jí)）形式，交付給合作伙伴，讓大家既能省時(shí)間，又能保留自己創(chuàng)新的空間。

1.核心組件：撐起AI 汽車的 “算力和安全”

Zena CSS 的預(yù)集成模塊并非簡(jiǎn)單堆砌，而是針對(duì) AI 定義汽車的核心需求做了深度優(yōu)化，通過(guò)集成以下多種強(qiáng)大功能來(lái)滿足 AI 定義汽車需求：

• 算力層面：里面有16 個(gè) Cortex-A720AE CPU 核心（基于最新的 Armv9 架構(gòu)）。如果還不夠用，還能擴(kuò)展到32 個(gè)（把兩個(gè) Zena CSS 拼起來(lái)），滿足從智能座艙（IVI）到 L2+ ADAS 的多場(chǎng)景算力需求。
• 安全層面：有兩個(gè)關(guān)鍵的創(chuàng)新設(shè)計(jì)保障安全。一個(gè)是由Cortex-R82AE 驅(qū)動(dòng)的 “安全島”，這是 Arm Zena CSS 的專屬設(shè)計(jì)，能實(shí)時(shí)處理安全相關(guān)的任務(wù)（比如檢測(cè)故障、控制系統(tǒng)啟動(dòng)），達(dá)到最高的 ASIL D 安全級(jí)別，這是輔助駕駛和自動(dòng)駕駛的 “安全底線”；
• 另一個(gè)是“安全飛地”，集成了硬件信任根和 Arm TrustZone 技術(shù)，如果客戶有特別的安全需求，可以按需替換或?qū)ζ溥M(jìn)行編程配置，既安全又靈活。
• 基礎(chǔ)控制層面：包含調(diào)試、電源管理、基礎(chǔ)I/O 接口這些 “必須有但不用重復(fù)開(kāi)發(fā)” 的模塊。Arm 提前把這些做好，合作伙伴就不用再花時(shí)間做基礎(chǔ)工作，能直接聚焦更有價(jià)值的創(chuàng)新。

2、為什么用RTL 交付，而不是 GDS？

當(dāng)被問(wèn)到為什么Zena CSS 用 RTL（寄存器傳輸級(jí)）的形式交付，而不是直接給 GDS（版圖數(shù)據(jù)庫(kù)）？

Arm 汽車事業(yè)部產(chǎn)品和解決方案副總裁 Suraj Gajendra告訴我們，答案是為了 “靈活”！

• 工藝更自由：GDS 會(huì)綁定特定的芯片工藝，如果Arm選定某個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，客戶就不得不使用相同的工藝節(jié)點(diǎn)，失去了選擇的自由和靈活性。但不同客戶需求不一樣，通過(guò)RTL，客戶就能根據(jù)成本、性能等不同考量因素，自主選擇特定的代工廠并針對(duì)性地優(yōu)化設(shè)計(jì)。
• 設(shè)計(jì)能自己調(diào)：GDS 會(huì)把芯片內(nèi)部的模塊位置固定，本質(zhì)上會(huì)在布局規(guī)劃或物理實(shí)現(xiàn)層面限制客戶的設(shè)計(jì)。RTL 交付能讓客戶自己決定這些模塊的位置，實(shí)現(xiàn)芯片的設(shè)計(jì)和優(yōu)化。

3、支持芯粒（Chiplet）適配：為未來(lái)多芯片設(shè)計(jì)留足空間

現(xiàn)在汽車芯片越來(lái)越傾向于“多芯片組合”（比如用不同芯片分別處理感知、決策），而Zena CSS 從設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到了這一點(diǎn)。

• 預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)接口：它的核心模塊里已經(jīng)包含了連接UCIe（通用芯?；ミB協(xié)議）的必要接口，客戶不用改核心部分，只要加個(gè) UCIe 物理層，就能把 Zena CSS 做成一個(gè)獨(dú)立的 “芯?！保蝗绻麜簳r(shí)不用多芯片，也能直接當(dāng)單芯片用，現(xiàn)在和未來(lái)的需求都能滿足。
• 多芯片協(xié)同工作：多個(gè)Zena CSS 能通過(guò) UCIe 連起來(lái)，形成 “算力池”。比如一顆負(fù)責(zé)輔助駕駛的感知，另一顆負(fù)責(zé)決策，數(shù)據(jù)能快速傳遞，解決單芯片算力不夠的問(wèn)題，為未來(lái)更高級(jí)的自動(dòng)駕駛（比如 L4 級(jí)）鋪路。

二、效率提升：從“排隊(duì)開(kāi)發(fā)” 到 “同步干活”，周期大減

以前開(kāi)發(fā)汽車芯片，要按“IP 交付→硬件設(shè)計(jì)→軟件開(kāi)發(fā)→系統(tǒng)集成” 的串行流程，周期長(zhǎng)達(dá) 5-6 年，完全無(wú)法跟上AI 應(yīng)用的迭代速度。

Suraj Gajendra表示，Zena CSS 通過(guò) “硬件開(kāi)發(fā)加速 + 軟件左移” 的雙重策略，實(shí)現(xiàn)了開(kāi)發(fā)周期的 “量級(jí)突破”—— 芯片開(kāi)發(fā)縮短 12 個(gè)月，軟件開(kāi)發(fā)提前 2 年，直接幫助車企將 AI 車型上市時(shí)間至少提前 1 年。

1、硬件開(kāi)發(fā)：工程減負(fù)20%

Zena CSS 能壓縮硬件周期，核心是 Arm 提前幫大家做了 “最復(fù)雜、最重復(fù)的工作”：

• 提前驗(yàn)證覆蓋多場(chǎng)景：Arm 在推出 Zena CSS 前，已經(jīng)針對(duì)輔助駕駛（比如環(huán)視、駕駛員監(jiān)控）、智能座艙（多屏交互）、車輛控制（比如預(yù)測(cè)故障）等場(chǎng)景，做好了功能測(cè)試、性能優(yōu)化和功耗調(diào)整。比如輔助駕駛需要的實(shí)時(shí)性，安全島和 CPU 的配合已經(jīng)通過(guò)了 ASIL D 認(rèn)證，客戶不用再自己測(cè)一遍。
• 核心模塊能復(fù)用：以前芯片廠商要為每款車型重新設(shè)計(jì)CPU 和安全模塊，現(xiàn)在 Zena CSS 的核心模塊能跨車型用。比如某車企的 SUV 和轎車，能共用 Zena CSS 的 CPU 和安全層，只需要改改 AI 加速器，效率一下子就上來(lái)了。
• 工程資源“減負(fù)” 20%：根據(jù) Arm 和合作伙伴的實(shí)際數(shù)據(jù)，用 Zena CSS 后，芯片廠商做 SoC（系統(tǒng)級(jí)芯片）設(shè)計(jì)時(shí)，能少20% 的工程師資源投入。這是因?yàn)楹诵挠?jì)算模塊的開(kāi)發(fā)、驗(yàn)證工作已由 Arm 完成，客戶可將資源聚焦于差異化模塊（如自研 NPU、其他定制邏輯），而非 “重復(fù)造輪子”。

2、提前開(kāi)發(fā)：沒(méi)有硬件也能干活

Suraj Gajendra認(rèn)為，AI 帶來(lái)的創(chuàng)新速度如此之快，硬件和軟件的與時(shí)俱進(jìn)十分重要，以確保解決方案能更快推向市場(chǎng)。但傳統(tǒng)的開(kāi)發(fā)流程，必須等硬件做好才能開(kāi)發(fā)軟件，這是最大的瓶頸。Zena CSS 用 “虛擬平臺(tái)” 解決了這個(gè)問(wèn)題：

• 云端虛擬原型同步上線：Arm 聯(lián)合 AWS、Cadence、西門(mén)子等，為 Zena CSS 打造了 “指令集架構(gòu)（ISA）對(duì)等” 的虛擬平臺(tái)—— 在物理芯片流片前，軟件開(kāi)發(fā)者即可在云端基于虛擬 CSS 開(kāi)發(fā)、測(cè)試 AI 算法（如 ADAS 感知模型、座艙語(yǔ)音交互），實(shí)現(xiàn) “硬件設(shè)計(jì)與軟件開(kāi)發(fā)并行”。
• 軟件周期縮短兩年：以前要等 IP 發(fā)布兩年后，有了硬件才能開(kāi)發(fā)軟件；現(xiàn)在 Zena CSS 的虛擬平臺(tái)和硬件設(shè)計(jì)文件一起發(fā)布，軟件工程師當(dāng)天就能開(kāi)始干活，一下子省了 2 年時(shí)間。
• 生態(tài)工具鏈協(xié)同：Arm 還聯(lián)合 GitHub、InfoMagnus 等伙伴，為虛擬平臺(tái)配了適配技術(shù)和工具，確保Zena CSS 平臺(tái)的每一層都能支持持續(xù)演進(jìn)和 AI 驅(qū)動(dòng)的適應(yīng)性。

三、生態(tài)合作：以SOAFEE 為核心，大家一起干

Zena CSS 的核心競(jìng)爭(zhēng)力并非僅來(lái)自硬件，更在于Arm 構(gòu)建的 “全棧生態(tài)協(xié)同體系”—— 以 SOAFEE（面向嵌入式邊緣的可擴(kuò)展開(kāi)放架構(gòu)）為紐帶，連接從虛擬平臺(tái)、軟件標(biāo)準(zhǔn)到應(yīng)用場(chǎng)景的所有參與者，解決了汽車行業(yè) “各自為戰(zhàn)、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一” 的老問(wèn)題。

1、 SOAFEE：連接云與汽車的 “標(biāo)準(zhǔn)橋梁”

Suraj Gajendra介紹，SOAFEE 是一項(xiàng)云原生倡議，鼓勵(lì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)開(kāi)展開(kāi)放協(xié)作，使開(kāi)發(fā)者能夠更輕松地將軟件移植到不同的計(jì)算平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)“一次開(kāi)發(fā)、大規(guī)模部署”的高效模式。據(jù)悉，該社區(qū)目前已匯聚了通用汽車、CARIAD、大陸集團(tuán)和塔塔汽車等 150 余家行業(yè)成員。而如今， Zena CSS 就是這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的 全新“硬件載體”。

• 標(biāo)準(zhǔn)化開(kāi)發(fā)框架：SOAFEE 定義了軟件定義汽車的開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)（如服務(wù)編排、資源調(diào)度），而 Zena CSS 的硬件設(shè)計(jì)（如 CPU 調(diào)度、內(nèi)存管理）已提前適配這些標(biāo)準(zhǔn)
• 藍(lán)圖計(jì)劃加速落地：SOAFEE 已針對(duì) CSS 發(fā)展出多個(gè)適用于實(shí)際汽車場(chǎng)景的藍(lán)圖項(xiàng)目，包括推動(dòng)自動(dòng)駕駛功能的 Autoware Open AD Kit 藍(lán)圖項(xiàng)目、電裝 (DENSO) 為混合關(guān)鍵性安全需求設(shè)計(jì)的最新藍(lán)圖項(xiàng)目，以及松下汽車電子系統(tǒng) (Panasonic Automotive Systems) 為開(kāi)發(fā)和部署數(shù)字座艙與 IVI 解決方案所設(shè)計(jì)的藍(lán)圖項(xiàng)目。

2、生態(tài)協(xié)同：從“底層硬件” 到 “上層應(yīng)用” 的全鏈路覆蓋

Suraj Gajendra介紹，Arm 圍繞 Zena CSS 構(gòu)建了四層生態(tài)協(xié)作網(wǎng)絡(luò)，確保每個(gè)環(huán)節(jié)都有專業(yè)伙伴支撐：

• 底層支撐層：與芯片廠商，整車廠合作打造卓越的汽車芯片；
• 虛擬平臺(tái)層：與 EDA 合作伙伴以及 AWS 共同在虛擬平臺(tái)層面進(jìn)行協(xié)作，解決 “沒(méi)有硬件怎么開(kāi)發(fā)” 的問(wèn)題；
• 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議層：與紅帽（車載OS）、eSync 聯(lián)盟（OTA 標(biāo)準(zhǔn)）、Autoware 基金會(huì)（自動(dòng)駕駛框架）制定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及通信協(xié)議，確保不同廠商的產(chǎn)品可互操作 —— 例如，紅帽的車載 OS 已適配 Zena CSS 的安全機(jī)制，可直接支持 OTA 更新的安全加密；
• 應(yīng)用技術(shù)層：與賽輪思AI（語(yǔ)音交互）、Mapbox（導(dǎo)航 SDK）、StradVision（ADAS 感知）合作提供提供場(chǎng)景化技術(shù)解決方案，這些方案已在 Zena CSS 上完成優(yōu)化 —— 例如，StradVision 的輕量化感知 AI 可充分利用 Zena CSS 的 16 核 CPU，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)目標(biāo)檢測(cè)；
• 開(kāi)發(fā)工具層：GitHub（代碼管理）、InfoMagnus（合規(guī)工具）、ELISA（開(kāi)源安全）提供軟件開(kāi)發(fā)的全流程工具，確保 AI 應(yīng)用開(kāi)發(fā)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

3、賦能中國(guó)AI汽車生態(tài)，幫本土企業(yè)快速創(chuàng)新

中國(guó)是全球AI 汽車創(chuàng)新最活躍的市場(chǎng)，而 Zena CSS 對(duì)中國(guó)車企與芯片廠商的價(jià)值，在于 “降低門(mén)檻 + 保留創(chuàng)新空間”。

Zena CSS通過(guò)將計(jì)算核心的部分標(biāo)準(zhǔn)化，預(yù)先集成和驗(yàn)證，通過(guò) RTL 的形式進(jìn)行交付，這樣能夠加快上市進(jìn)程，提升軟件的復(fù)用性，讓合作伙伴提升提升效率，把精力放在NPU、優(yōu)化 AI 算法這些差異化領(lǐng)域。

適配中國(guó)市場(chǎng)需求：Arm Zena CSS 支持合作伙伴根據(jù)中國(guó)相關(guān)法規(guī)（如數(shù)據(jù)安全、OTA 合規(guī)）進(jìn)行定制——例如，Zena CSS對(duì)安全飛地提供了相當(dāng)大的靈活性，客戶可以按需替換安全飛地或?qū)ζ溥M(jìn)行編程配置。

協(xié)同本土生態(tài)伙伴：Arm Zena CSS已獲得包括四維圖新、廣汽研究院等中國(guó)生態(tài)伙伴的的認(rèn)可。據(jù)Suraj透露，目前Zena CSS已經(jīng)收到了包括中國(guó)廠商在內(nèi)的合作伙伴的強(qiáng)烈興趣，全球已有包括車廠和芯片設(shè)計(jì)商在內(nèi)超過(guò) 10 家合作伙伴，一部分已取得了 Zena CSS 的技術(shù)授權(quán)，另一部分則正與Arm進(jìn)行深度合作接洽階段。

四、行業(yè)影響與未來(lái)挑戰(zhàn)：重構(gòu)AI 汽車的開(kāi)發(fā)范式

Zena CSS 的推出，本質(zhì)上是 Arm 從 “汽車 IP 供應(yīng)商”向“AI 汽車計(jì)算平臺(tái)服務(wù)商”的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，其對(duì)行業(yè)的影響將遠(yuǎn)超單一產(chǎn)品：

1、推動(dòng)中央計(jì)算架構(gòu)：從“一堆小芯片” 到 “一個(gè)大算力池”

以前汽車?yán)镉泻芏嘈CU（電子控制單元），座椅、車窗、輔助駕駛各用一個(gè)，很零散。

AI 汽車需要集中算力做決策，Zena CSS 的高算力和可擴(kuò)展性，正好能當(dāng)中央計(jì)算架構(gòu)的核心。比如一顆基于 Zena CSS 的芯片，能同時(shí)管輔助駕駛、智能座艙、車輛控制，替代以前幾十個(gè)小 ECU，既降低成本又減少功耗。

2、平衡標(biāo)準(zhǔn)化和定制化：解決行業(yè)老難題

汽車行業(yè)一直面臨“標(biāo)準(zhǔn)化不夠就重復(fù)勞動(dòng)多，定制化太多就成本高” 的問(wèn)題。Zena CSS 的 “核心標(biāo)準(zhǔn)化 + 外圍定制化” 模式，正好解決了這個(gè)矛盾：

首先是核心標(biāo)準(zhǔn)化：CPU、安全模塊這些 “大家都需要且復(fù)雜” 的部分標(biāo)準(zhǔn)化，軟件能復(fù)用（比如不同車型共用座艙基礎(chǔ)軟件），還能減少認(rèn)證成本；

其次是外圍定制化：加速器等這些 “能體現(xiàn)差異” 的部分開(kāi)放給客戶。

3、未來(lái)還要解決的問(wèn)題

雖然Zena CSS 現(xiàn)在能解決很多問(wèn)題，但筆者認(rèn)為，面對(duì)未來(lái)的 AI 汽車，還有兩個(gè)挑戰(zhàn)要應(yīng)對(duì)：

首先，算力還要再提升：以后自動(dòng)駕駛模型、車載大模型會(huì)更復(fù)雜，需要的算力會(huì)從幾百TOPS（萬(wàn)億次每秒）漲到幾千 TOPS。

Arm 需要在后續(xù)版本里提升 CPU 性能，比如單核性能提升，或疊加更多核，還要優(yōu)化和 AI 加速器的配合。據(jù)悉，目前Arm 已經(jīng)通過(guò) KleidiAI 軟件庫(kù)優(yōu)化了 CPU 運(yùn)行大模型的性能，未來(lái)還要進(jìn)一步打通硬件和軟件；

其次，合作要更深入：現(xiàn)在SOAFEE 的合作還還沒(méi)形成全產(chǎn)業(yè)的 “硬件 - 軟件 - 算法” 閉環(huán)。比如，未來(lái)某車企用 Zena CSS 做的輔助駕駛算法，要重新適配不同廠商的操作系統(tǒng)，還是會(huì)增加成本。Arm 需要在生態(tài)范圍內(nèi)繼續(xù)推動(dòng) SOAFEE標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn) “一次開(kāi)發(fā)，多平臺(tái)能用”。

總結(jié)來(lái)說(shuō)，Arm Zena CSS 的價(jià)值，不只是讓開(kāi)發(fā)變快、算力變強(qiáng)，更重要的是它提供了一套 “能規(guī)?；?、能創(chuàng)新” 的 AI 汽車開(kāi)發(fā)方法，解決了行業(yè)最核心的矛盾 ——即如何在 AI 快速演進(jìn)的情況下，既保證開(kāi)發(fā)效率和安全，又能做出有差異的產(chǎn)品。

對(duì)車企來(lái)說(shuō)，它意味著能更快推出AI 汽車，搶占市場(chǎng)；而對(duì)芯片廠商來(lái)說(shuō)，它意味著能更靈活、更低成本地打造出差異化高端芯片。