《電子技術(shù)應(yīng)用》
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瑞薩率先推出采用車規(guī)3nm制程的多域融合SoC

2024-11-14
來源:瑞薩
關(guān)鍵詞: 瑞薩 3nm SOC

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11 月 13 日,,全球半導(dǎo)體解決方案供應(yīng)商瑞薩電子(TSE:6723)今日宣布推出全新一代汽車多域融合系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC)——R-Car X5系列,,單個(gè)芯片可同時(shí)支持多個(gè)汽車功能域,,包括高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS),、車載信息娛樂系統(tǒng)(IVI)以及網(wǎng)關(guān)應(yīng)用在內(nèi)的多個(gè)車載應(yīng)用。備受期待的R-Car X5H SoC作為R-Car X5系列中的首款產(chǎn)品,,采用先進(jìn)的3nm車規(guī)級(jí)工藝,,擁有高集成度與出色性能,推動(dòng)OEM和一級(jí)供應(yīng)商向集中式電子控制單元(ECU)的轉(zhuǎn)型,,簡(jiǎn)化開發(fā)流程,,打造面向未來的系統(tǒng)解決方案。得益于其獨(dú)特的硬件隔離技術(shù),,瑞薩R-Car X5H SoC成為業(yè)界率先在單個(gè)芯片上實(shí)現(xiàn)同時(shí)支持多個(gè)車載功能域的高度集成及安全處理的解決方案之一,。此外,,這款全新的SoC還提供通過Chiplet(小芯片封裝)技術(shù)擴(kuò)展人工智能(AI)和圖形處理性能的選項(xiàng),。

作為第五代(Gen 5)R-Car產(chǎn)品家族中性能最強(qiáng)的一員,R-Car X5H直面在軟件定義汽車(SDV)開發(fā)中日益增長(zhǎng)的復(fù)雜性難題,,可克服包括優(yōu)化計(jì)算性能,、功耗、成本,、硬件和軟件集成在內(nèi)的相關(guān)挑戰(zhàn),,同時(shí)確保車輛安全。通過在單個(gè)芯片上緊密結(jié)合應(yīng)用處理,、實(shí)時(shí)處理,、GPU和AI計(jì)算、大型顯示功能和傳感器連接功能,,使得自動(dòng)駕駛,、IVI以及網(wǎng)關(guān)等應(yīng)用提高到一個(gè)新的級(jí)別。

全新SoC系列實(shí)現(xiàn)高達(dá)400TOPS的AI算力和業(yè)界卓越的TOPS/W性能,,同時(shí)支持高達(dá)4TFLOPS(注1)的GPU處理能力,。其搭載總計(jì)32個(gè)用于應(yīng)用處理的Arm? Cortex?-A720AE CPU內(nèi)核,,提供超過1,000K DMIPS的CPU算力。產(chǎn)品還配備6個(gè)Arm Cortex-R52雙鎖步CPU內(nèi)核,,實(shí)現(xiàn)超過60K DMIPS的性能,,無需外部微控制器(MCU)即可支持ASIL D功能。該系列SoC采用臺(tái)積電最先進(jìn)的工藝節(jié)點(diǎn)之一制造,,在達(dá)到更高CPU性能的同時(shí),,功耗卻比5nm工藝節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品降低30-35%(注2)。這些高能效特性不僅消除對(duì)額外冷卻解決方案的需求,,顯著降低整體系統(tǒng)成本,,同時(shí)也延長(zhǎng)了車輛行駛里程。

Chiplet擴(kuò)展,,提升了靈活性與更高的性能

盡管R-Car第五代SoC已配備強(qiáng)大的原生NPU和GPU處理引擎,,但瑞薩仍為客戶帶來基于Chiplet技術(shù)擴(kuò)展來提升性能的能力。例如當(dāng)通過Chiplet擴(kuò)展將400-TOPS片上NPU與外部NPU相結(jié)合時(shí),,可以將AI處理性能提升3-4倍,,甚至更多。為實(shí)現(xiàn)無縫的Chiplet集成,,R-Car X5H提供標(biāo)準(zhǔn)的UCle(通用小芯片互聯(lián)通道)芯片間互聯(lián)接口及API,,促進(jìn)多芯片系統(tǒng)中與其它組件的互操作性,即使這些組件并非瑞薩芯片,。這種靈活的設(shè)計(jì)方法允許OEM和一級(jí)供應(yīng)商能夠混合并搭配不同的功能,,并跨車輛平臺(tái)定制其系統(tǒng),包括未來升級(jí),。

支持功能安全等級(jí)要求不同的多個(gè)域的安全隔離

雖然汽車制造商和一級(jí)供應(yīng)商對(duì)性能和功能的要求日益提升,,安全性仍然是他們的首要任務(wù)。對(duì)此,,其它SoC僅依賴軟件隔離,,而R-Car X5H SoC還采用了基于硬件的“免干擾(FFI)”技術(shù)。這種硬件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵安全功能(如線控制動(dòng))與非關(guān)鍵功能的隔離,。被視為與安全相關(guān)的關(guān)鍵功能可以被分配到各自獨(dú)立且冗余的域中,。每個(gè)域都有自己的獨(dú)立CPU核心、內(nèi)存和接口,,從而防止在不同域的硬件或軟件出現(xiàn)故障時(shí),,車輛發(fā)生潛在的災(zāi)難性故障。此外,,R-Car X5H還配備服務(wù)質(zhì)量(QoS)管理功能,,能夠?qū)崟r(shí)確定工作負(fù)載的優(yōu)先級(jí)并分配處理資源。

Vivek Bhan, Senior Vice President and General Manager of High Performance Computing at Renesas表示:“瑞薩在R-Car第五代平臺(tái)上的最新創(chuàng)新,,有效的應(yīng)對(duì)汽車行業(yè)當(dāng)前面臨的復(fù)雜挑戰(zhàn),。我們的客戶正在尋求端到端的車規(guī)級(jí)系統(tǒng)解決方案,,涵蓋從硬件優(yōu)化、安全合規(guī),,到靈活可擴(kuò)展的架構(gòu)選擇,,以及無縫的工具和軟件集成。瑞薩的R-Car第五代產(chǎn)品家族滿足了這些需求,。我們致力于支持汽車行業(yè)加速SDV的開發(fā)和“左移”創(chuàng)新,,以迎接下一個(gè)汽車技術(shù)時(shí)代的到來?!?/p>

Dr. Kevin Zhang, TSMC’s Senior Vice President of Business Development and Global Sales, and Deputy Co-COO表示:“我們很高興能與值得信賴的汽車技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者瑞薩電子合作,,使用我們最先進(jìn)的3nm制程技術(shù)將他們最新創(chuàng)新推向市場(chǎng)。我們的N3A制程是專為先進(jìn)的車用SoC所開發(fā),,提供領(lǐng)先業(yè)界的3nm效能,,並能符合AEC Q-100 Grade 1的可靠性標(biāo)準(zhǔn)。我們非常高興能與瑞薩電子合作開發(fā)R-Car Gen5平臺(tái),,並協(xié)助重塑硅制程定義汽車(silicon-defined vehicle) 的未來,。”

Asif Anwar, Executive Director of Automotive Market Analysis, TechInsights表示:“通往軟件定義汽車(SDV)的道路將由駕駛艙的數(shù)字化,、車輛連接性和先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)的能力作為支撐,。車輛的電子/電氣(E/E)架構(gòu)將成為核心推動(dòng)力,因?yàn)楦鞣N功能被集成到區(qū)域控制器和中央控制器中,,這些控制器將提供必要的計(jì)算能力,。TechInsights預(yù)測(cè),區(qū)域控制器和高性能計(jì)算SoC處理器市場(chǎng)將在2028年至2031年間以17%的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng),?!?/p>

Anwar繼續(xù)說道:“瑞薩電子是汽車處理器的前三大供應(yīng)商之一,利用其數(shù)十年的經(jīng)驗(yàn),,推出了第五代R-Car X5H SoC,,該SoC可根據(jù)SDV的要求進(jìn)行擴(kuò)展?;?nm工藝,R-Car X5H SoC能夠?qū)崿F(xiàn)一套多域融合的解決方案,,該解決方案可以跨車輛平臺(tái)使用,,并實(shí)現(xiàn)功耗的優(yōu)化。結(jié)合RoX SDV平臺(tái),,瑞薩電子能夠提供以軟件先行,、跨域的解決方案,這將縮短汽車行業(yè)的上市時(shí)間,?!?/p>

具備可擴(kuò)展性的第五代R-Car平臺(tái)

瑞薩第五代R-Car平臺(tái)支持行業(yè)內(nèi)最廣泛的處理需求——從區(qū)域ECU到高階中央計(jì)算,,覆蓋從入門級(jí)車輛到豪華車型。得益于基于Arm CPU核心的新型統(tǒng)一硬件架構(gòu),,R-Car第五代產(chǎn)品的開發(fā)人員可以復(fù)用瑞薩全新64位SoC以及未來產(chǎn)品(包括跨界32位MCU和車規(guī)級(jí)32位MCU)中相同的軟件,、工具與應(yīng)用。作為R-Car下一代產(chǎn)品家族的一員,,瑞薩將通過同樣采用Arm技術(shù)的全新R-Car MCU系列擴(kuò)展其車輛控制產(chǎn)品組合,。瑞薩計(jì)劃于2025年第一季度推出面向車身和底盤應(yīng)用且具有增強(qiáng)安全性的新款32位MCU系列樣品。

R-Car Open Access(RoX)平臺(tái)已經(jīng)推出可供SDV開發(fā)使用

瑞薩最新推出的R-Car X5H以及所有未來第五代產(chǎn)品旨在通過將硬件與軟件整合至一個(gè)綜合性開發(fā)平臺(tái)來加速SDV的開發(fā)進(jìn)程,。全新發(fā)布的R-Car Open Access(RoX)SDV平臺(tái)集成了汽車開發(fā)人員快速開發(fā)下一代車輛所需的所有關(guān)鍵硬件,、操作系統(tǒng)(OS)、軟件及工具,,并可獲得安全,、持續(xù)的軟件更新。RoX為OEM和一級(jí)供應(yīng)商提供了靈活的虛擬開發(fā)環(huán)境,,可用于開發(fā)ADAS,、IVI、網(wǎng)關(guān),,跨域融合系統(tǒng),,以及車身控制、域控和區(qū)域控制器等各種可擴(kuò)展的系統(tǒng),。

2024德國(guó)慕尼黑電子展現(xiàn)場(chǎng)演示

瑞薩將于11月12日至15日在德國(guó)慕尼黑舉辦的2024慕尼黑電子展(electronica 2024)B4展廳179號(hào)展位現(xiàn)場(chǎng)展示R-Car第五代開發(fā)環(huán)境,。展會(huì)期間,參會(huì)者將有機(jī)會(huì)觀看工程師如何利用瑞薩R-Car Open Access(RoX)開發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)車載軟件,。

供貨信息

R-Car X5H將于2025年上半年向部分汽車客戶提供樣品,,并計(jì)劃于2027年下半年投產(chǎn)。


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