第五代R-Car SoC為集中式E/E架構(gòu)帶來面向未來的多域融合解決方案，并支持Chiplet擴展

全球半導體解決方案供應商瑞薩電子（TSE：6723）宣布推出全新一代汽車多域融合系統(tǒng)級芯片（SoC）——R-Car X5系列，單個芯片可同時支持多個汽車功能域，包括高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）、車載信息娛樂系統(tǒng)（IVI）以及網(wǎng)關(guān)應用在內(nèi)的多個車載應用。備受期待的R-Car X5H SoC作為R-Car X5系列中的首款產(chǎn)品，采用先進的3nm車規(guī)級工藝，擁有高集成度與出色性能，推動OEM和一級供應商向集中式電子控制單元（ECU）的轉(zhuǎn)型，簡化開發(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)界率先在單個芯片上實現(xiàn)同時支持多個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)擴展人工智能（AI）和圖形處理性能的選項。

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

全新SoC系列實現(xiàn)高達400TOPS的AI算力和業(yè)界卓越的TOPS/W性能，同時支持高達4TFLOPS（注1）的GPU處理能力。其搭載總計32個用于應用處理的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Arm Cortex-R52雙鎖步CPU內(nèi)核，實現(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采用臺積電最先進的工藝節(jié)點之一制造，在達到更高CPU性能的同時，功耗卻比5nm工藝節(jié)點設計的產(chǎn)品降低30-35%（注2）。這些高能效特性不僅消除對額外冷卻解決方案的需求，顯著降低整體系統(tǒng)成本，同時也延長了車輛行駛里程。

Chiplet擴展，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)擴展來提升性能的能力。例如當通過Chiplet擴展將400-TOPS片上NPU與外部NPU相結(jié)合時，可以將AI處理性能提升3-4倍，甚至更多。為實現(xiàn)無縫的Chiplet集成，R-Car X5H提供標準的UCle（通用小芯片互聯(lián)通道）芯片間互聯(lián)接口及API，促進多芯片系統(tǒng)中與其它組件的互操作性，即使這些組件并非瑞薩芯片。這種靈活的設計方法允許OEM和一級供應商能夠混合并搭配不同的功能，并跨車輛平臺定制其系統(tǒng)，包括未來升級。

支持功能安全等級要求不同的多個域的安全隔離

雖然汽車制造商和一級供應商對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。對此，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)。這種硬件設計實現(xiàn)了關(guān)鍵安全功能（如線控制動）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立且冗余的域中。每個域都有自己的獨立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，車輛發(fā)生潛在的災難性故障。此外，R-Car X5H還配備服務質(zhì)量（QoS）管理功能，能夠?qū)崟r確定工作負載的優(yōu)先級并分配處理資源。

Vivek Bhan, Senior Vice President and General Manager of High Performance Computing at Renesas表示：

“瑞薩在R-Car第五代平臺上的最新創(chuàng)新，有效的應對汽車行業(yè)當前面臨的復雜挑戰(zhàn)。我們的客戶正在尋求端到端的車規(guī)級系統(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，以迎接下一個汽車技術(shù)時代的到來。”

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)領導者瑞薩電子合作，使用我們最先進的3nm制程技術(shù)將他們最新創(chuàng)新推向市場。我們的N3A制程是專為先進的車用SoC所開發(fā)，提供領先業(yè)界的3nm效能，并能符合AEC Q-100 Grade 1的可靠性標準。我們非常高興能與瑞薩電子合作開發(fā)R-Car Gen5平臺，并協(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)將成為核心推動力，因為各種功能被集成到區(qū)域控制器和中央控制器中，這些控制器將提供必要的計算能力。TechInsights預測，區(qū)域控制器和高性能計算SoC處理器市場將在2028年至2031年間以17%的復合年增長率增長。”

Anwar繼續(xù)說道：“瑞薩電子是汽車處理器的前三大供應商之一，利用其數(shù)十年的經(jīng)驗，推出了第五代R-Car X5H SoC，該SoC可根據(jù)SDV的要求進行擴展。基于3nm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使用，并實現(xiàn)功耗的優(yōu)化。結(jié)合RoX SDV平臺，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)的上市時間。”

具備可擴展性的第五代R-Car平臺

瑞薩第五代R-Car平臺支持行業(yè)內(nèi)最廣泛的處理需求——從區(qū)域ECU到高階中央計算，覆蓋從入門級車輛到豪華車型。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32位MCU）中相同的軟件、工具與應用。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系列擴展其車輛控制產(chǎn)品組合。瑞薩計劃于2025年第一季度推出面向車身和底盤應用且具有增強安全性的新款32位MCU系列樣品。

R-Car Open Access（RoX）平臺

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綜合性開發(fā)平臺來加速SDV的開發(fā)進程。全新發(fā)布的R-Car Open Access（RoX）SDV平臺集成了汽車開發(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和一級供應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展的系統(tǒng)。

2024德國慕尼黑電子展現(xiàn)場演示

瑞薩于11月12日至15日在德國慕尼黑舉辦的2024慕尼黑電子展（electronica 2024）B4展廳179號展位現(xiàn)場展示了R-Car第五代開發(fā)環(huán)境。展會期間，現(xiàn)場工程師向參會者介紹了如何利用瑞薩R-Car Open Access（RoX）開發(fā)平臺設計車載軟件。

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，并計劃于2027年下半年投產(chǎn)。

（注1）基于Manhattan 3.1行業(yè)基準測試數(shù)據(jù)的等效TFLOPS值。

（注2）數(shù)據(jù)基于瑞薩電子的設計實現(xiàn)。

瑞薩電子(TSE: 6723)

科技讓生活更輕松，致力于打造更安全、更智能、可持續(xù)發(fā)展的未來。作為全球微控制器供應商，瑞薩電子融合了在嵌入式處理、模擬、電源及連接方面的專業(yè)知識，提供完整的半導體解決方案。成功產(chǎn)品組合加速汽車、工業(yè)、基礎設施及物聯(lián)網(wǎng)應用上市，賦能數(shù)十億聯(lián)網(wǎng)智能設備改善人們的工作和生活方式。