Vivek Bhan

Senior Vice President and General Manager,

High-Performance Computing

近期，在2024年德國慕尼黑電子展（electronica 2024）上，我很榮幸地向眾多國際媒體介紹了瑞薩電子專為軟件定義汽車（SDV）打造的第五代（Gen 5）R-Car SoC。

當前，SDV正在重塑汽車產業(yè)價值鏈，它激勵著設計師打破行業(yè)長久以來的保守與傳統(tǒng)，顛覆了產業(yè)按部就班式的技術發(fā)展模式。電動化、自動駕駛、高階安全系統(tǒng)，以及廣泛的移動網(wǎng)絡等全新電氣/電子（E/E）架構創(chuàng)新，改寫了行業(yè)舊規(guī)則，使普通汽車比以往任何時候都更安全、更智能、更便捷。

SDV的巨變標志著汽車行業(yè)正從離散、分布式的汽車電子控制單元（ECU）向集中式控制架構的根本性轉變。在這一過程中，高度集成的區(qū)域ECU集群正逐步取代分散的傳感器、執(zhí)行器和處理器網(wǎng)絡，成為支撐多個車載功能域的核心，如高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）、車載信息娛樂系統(tǒng)，及實現(xiàn)不同總線互連之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)關應用等。

瑞薩作為汽車電子領域的代表廠商之一，通過應用不同級別的SoC，結合我們的MCU、傳感器、模擬、電源管理等產品以及軟件和系統(tǒng)解決方案，十多年來一直引領著SDV的設計理念，我們相信，憑借廣泛且全面的產品陣容，瑞薩將在汽車半導體市場中脫穎而出，并有望在2023至2030年間實現(xiàn)兩倍于ADAS市場的成長，甚至更高。

瑞薩R-Car Gen 5

打造面向未來的多域融合車載計算解決方案

憑借行業(yè)卓越的，近期又得到擴大的R-Car產品陣容，以及R-Car Open Access （RoX）助力的軟硬件開發(fā)平臺，瑞薩進一步擴展了專門為SDV設計構建的車規(guī)SoC產品組合，來更好地應對這些行業(yè)變化。

作為瑞薩R-Car Gen 5產品家族的首款產品，R-Car X5H SoC提供了業(yè)界高水平的集成度與性能，并且是首款基于臺積電（TSMC）3nm工藝技術構建的多域車規(guī)SoC。相比5nm工藝設計的產品，更先進的制造工藝節(jié)點可降低高達35%的功耗，從而簡化散熱需求并延長車輛行駛里程。

在第四代及以前的產品，瑞薩的R-Car SoC還是針對某些需要AI、圖形處理或網(wǎng)關功能的特定應用場景而設計的而R-Car X5H則在一個靈活的平臺上融入了多晶片Chiplet技術，可進行定制化配置與軟件升級，能夠滿足從ADAS、駕艙及信息娛樂ECU的特定域集成，到跨域計算（又稱融合）等任何應用的要求。R-Car X5H通過采用通用架構實現(xiàn)軟件的復用性和可移植性，是同類產品中的首款SoC，可助力OEM和一級供應商在不同車型中實現(xiàn)ECU布局集中化、簡化汽車開發(fā)，并打造出具備前瞻性的設計方案，為未來的汽車發(fā)展奠定基礎。

開放的開發(fā)平臺允許將開源軟件與客戶/合作伙伴的知識產權（IP）相結合，使用戶能夠持續(xù)更新軟件，并提升車輛檢測和對周圍環(huán)境響應的能力。這種高度適應性對于汽車行業(yè)向完全自主駕駛的轉型具有舉足輕重的意義，因為后者需要不斷的技術革新和實時的信息處理能力。

引擎蓋下的奧秘

R-Car X5H SoC堪稱芯片設計的杰作。它配備了專為ADAS應用打造的原生神經(jīng)網(wǎng)絡處理器，以及專為處理駕艙和信息娛樂數(shù)據(jù)的GPU和顯示引擎?？蛻艨梢酝ㄟ^異構Chiplet擴展，輕松實現(xiàn)性能的提升。例如，外部NPU的擴展，允許設計者利用自己的IP和封裝內的UCIe技術，將AI處理性能提升至原來的三到四倍。同時，通過使用外部GPU Chiplet，圖形處理性能可提升三倍，從而使用戶獲得如貫穿式顯示屏和高端游戲等下一代信息娛樂體驗。

作為我們全新SoC產品家族的旗艦產品，R-Car X5H為汽車設計師帶來超過1000k DMIPS的高性能計算能力、高達400TOPS的業(yè)界最快AI加速，以及高達4TFLOPS的GPU處理能力。R-Car X5H集成32個ArmCortex-A720AE CPU內核，用于應用程序處理，以及6個雙核鎖步（DCLS）Arm Cortex-R52 CPU，支持ASIL D級認證——即汽車行業(yè)ISO認可的最高安全完整性等級。與其他僅依賴軟件隔離關鍵安全功能（如線控剎車）的SoC不同，R-Car X5H采用基于硬件的“免受干擾”（FFI）技術。該技術設定了獨立的冗余安全域，擁有專門的CPU核心、存儲器和接口，能夠有效防止因不同域的硬件或軟件故障而導致的災難性車輛連環(huán)故障。

此外，我們提供基于開源軟件的參考設計，極大促進了快速評估和開發(fā)流程。同時，公司預集成、預驗證的軟件棧則利用商業(yè)軟件，進一步加快了原型制作和產品上市速度。

深植于R-Car X5H SoC的瑞薩車規(guī)產品DNA

高階安全性、自動駕駛、車輛互聯(lián)、沉浸式用戶體驗以及向電動汽車（EV）的轉型，共同推動了采用集中式區(qū)域架構設計的SDV發(fā)展趨勢。然而，就整個汽車領域而言，“一刀切”的解決方案并不具備普適性。

瑞薩憑借廣泛且極具擴展性的產品組合，在產業(yè)內占據(jù)了優(yōu)勢地位，該組合涵蓋了從基本控制到實時應用再到高性能計算的全面產品。而我們全新的R-Car X5H SoC系列，更是讓瑞薩在SDV生態(tài)系統(tǒng)中擁有獨特的地位。

在MCU傳統(tǒng)的優(yōu)勢基礎之上，瑞薩正在利用前沿的Chiplet技術、成熟的工具鏈，和深亞微米制造技術，提高車輛設計效率，降低開發(fā)成本，并縮短客戶從開發(fā)到盈利的時間周期。