正如今年初我們在CES 2020展覽會上看到的，當談及到汽車時我們將迎接未來新的發展。即使在入門級別的汽車上，集成復雜圖形功能的高分辨率大型顯示屏將成為標準配置。無論是類似單個大型平板的設備還是超寬的顯示屏，屏幕都將在下一代汽車中占據主導地位，為了吸引消費者注意力以及幫助車企將自己的汽車與競爭對手區分開來，制造商需要這些集成多功能且極具視覺吸引力的3D顯示屏——當然這就需要高性能低功耗的GPU產品。

CES 2020展覽會上超寬的汽車顯示屏原型

然而，要制造一款現代化的汽車，那么系統的所有部分都需要根據相應的法規、安全和質量標準進行考慮和設計，汽車行業的標準是ISO 26262。除了硬件本身，還包括軟件，從工具框架供應商和操作系統到APIs（應用接口）以及與硬件通信的驅動程序。為了達到這一標準，所有電子部件都必須是“功能安全”的，在這些設計和構造中沒有任何可能由于故障而導致危險的東西。在汽車行業術語中，這意味著如果一個電子系統發生故障，汽車可以立即以安全的方式停止或者以故障安全模式運行，這樣還可以安全的行駛到某個地方進行修理。ISO 26262標準包含四個汽車安全完整性等級（ASILs），ASIL A是最低等級，ASIL D則是最高安全等級。在當今的汽車中，3D像素被廣泛應用到刻度盤、儀表盤以及攝像頭中。舉個例子，在環繞視圖中3D效果起著關鍵的作用，我們會越來越依賴這個功能實現安全停車。因此它不能出現故障，否則會造成安全風險。雖然GPU已經成為功能安全控制器的組成部分，但是還沒有一款GPU是專門針對功能安全而設計的。顯示屏中對安全至關重要的部分，比如速度儀表盤、燃油液位指示器以及高級駕駛輔助系統（ADAS）警示燈，這些已經交由功能安全CPU來處理了。然而當涉及到3D圖形功能時，CPU的能力要比GPU低一個數量級，這會大大限制儀表盤設計者的能力。

介紹首款安全關鍵型的高性能GPU驅動程序

為此，Imagination公司一直致力于通過創建功能安全的圖形系統所需組件來解決這些問題，今年底我們將發布完整的功能安全且兼容ASIL B標準的GPU產品，為了阻止永久以及瞬態的故障產生，與此同時通過與更廣泛的汽車廠商協商更多的安全應用案例也將被整合在一起。Imagination自豪的宣布發布首款開創性的安全關鍵型的GPU軟件驅動程序，下面我們展示了一個基于此構建的應用案例。

在這個視頻中我們展示了Imagination OpenGL SC 2.0 API軟件驅動的開發，采用的是汽車級的器件，集成了我們的GPU（目前應用在數百萬輛生產的汽車系統中）。該驅動程序是獨立開發，符合ISO 26262:2018的標準要求。OpenGL SC是OpenGL ES2.0的一個安全關鍵型組件，通過精簡刪除了API調用，否則可能會無法獲得ISO 26262標準認證。OpenGL ES2.0的安全關鍵配置文件被設計為是確定性的和可測試的。或者用外行人的話來說就是忽略那些可能返回不確定性的以及不安全的調用。因此OpenGL SC是高度可靠的，讓系統制造商能夠利用現代GPU的性能來創建廣大消費者在下一代汽車系統中期望的3D圖形界面。此外，將演示應用案例從OpenGL ES 2.0移植到OpenGL SC也非常的簡單，只用了幾天的時間就完成了，這證明了該功能安全的3D圖形API易于使用并且不會限制可視化的效果。

在視頻30秒的地方我們看到安全關鍵型的代碼在執行，我們的PowerVR Tune調試工具在后臺運行，就像使用傳統的OpenGL ES編寫代碼一樣，在視頻的54秒處我們可以看到紋理表盤背后的3D網格。

推動行業向前發展

有了這個驅動程序我們證明了采用安全關鍵型的API并不會妨礙創建外觀漂亮的3D界面。我們正在與應用框架公司展開密切合作，比如Rightware、Candera，OS（操作系統）公司（比如Greenhill和QNX）。我們接下來的步驟將是采用我們安全關鍵型的GPU負責ADAS系統的計算型應用。雖然目前我們的OpenGL SC驅動支持圖形顯示，但我們也在將其應用到更碎片化的計算型應用領域，目前這些方面還沒有明確的API可以使用。通過與合作伙伴以及行業機構（比如Khronos）的協同工作，我們正在推出更多符合行業標準的安全關鍵型的計算應用API。當然如果你想同時運行一個采用安全關鍵型API構建的應用以及一個未采用安全關鍵型API構建的應用，那么你也是可以在單個GPU上實現的，這要感謝HyperLane技術，該技術已經集成到每一款A-Series GPU產品中。HyperLane技術提供了完全硬件隔離的控制通道，因此在同一個GPU上可以同時運行多個虛擬操作系統，而不會有任何功能安全的風險。

責任編輯:pj