瑞薩推出業界首款採用3奈米製程技術的車用多領域SoC
前言：
第五代R-Car SoC為集中式E/E架構提供可滿足未來需求的
多領域運算解決方案，並支援Chiplet技術
2024年11月13日--先進半導體解決方案頂尖供應商瑞薩電子（TSE：6723）今天推出適用於汽車中多個領域的新一代車用融合系統晶片（SoC），包括高級駕駛輔助系統（ADAS）、車載資訊娛樂系統（IVI）和閘道應用。備受期待的R-Car X5H SoC採用最新3奈米車用製程技術，是R-Car X5系列中的首款產品，提供業界最高水準的整合度和性能，使汽車製造商和一級供應商選擇集中式電子控制單元（ECU），以實現簡化開發和滿足未來需求的系統解決方案。瑞薩的R-Car X5H憑藉其獨特基於硬體的隔離技術，成為業界首批在單晶片上為多個汽車領域提供高度整合、安全的處理解決方案的產品之一。此外，新的SoC還提供了使用chiplet（小晶片）技術擴展人工智慧和圖形處理效能的選項。
R-Car X5H是第五代（Gen 5）R-Car系列中最高性能的產品，直接解決了軟體定義車輛（SDV）開發日益複雜的問題。這些挑戰包括優化運算性能、功耗、成本、硬體和軟體整合，同時確保車輛安全。透過將應用程式、即時處理、GPU和AI運算、大尺寸畫面顯示和感測器介面緊密耦合在單一晶片上，這些裝置可實現新型自動駕駛、IVI和閘道應用。
全新SoC系列可達到最高400 TOPS的AI加速，是業界領先的TOPS/W效能，高達4 TFLOPS*1的GPU處理能力。包含32個Arm® Cortex®-A720AE CPU核心於應用處理，提供超過1,000K DMIPS效能；六個Arm Cortex-R52雙鎖步CPU核心可提供超過60K DMIPS效能，無需外部微控制器（MCU）仍可支援ASIL D。新的SoC系列採用台積電最先進的製程製造，與5奈米製程設計的元件相比，不僅實現了高階CPU效能，而且功耗降低了30-35%*²。功耗改善使得它無需額外的冷卻解決方案，同時還能延長車輛的行駛里程，進而降低整體系統成本。
Chiplet擴充功能提供靈活性和額外效能
R-Car Gen 5 SoC配備了強大的NPU和GPU處理引擎，瑞薩更為客戶提供了透過chiplet擴展性能的方式。例如，當透過chiplet擴充將400TOPS內建NPU與外部NPU結合時，可以將其AI處理效能擴展五倍。為了實現無縫chiplet整合，R-Car X5H提供標準UCle（通用chiplet互連）晶片間互連和API，促進與多晶片系統中其他晶片的互通性，即使是非瑞薩晶片。這種靈活的設計方法使汽車製造商和一級供應商能夠混合和搭配不同的功能並自訂系統，包括未來跨車輛平台的升級。
用於安全隔離的混合關鍵處理
儘管汽車製造商和一級供應商要求更高的性能和功能，但安全仍然是他們的首要任務。雖然其他SoC僅依賴基於軟體的隔離，但R-Car X5H SoC還提供基於硬體的防干擾（FFI）技術。這種硬體設計將安全關鍵功能（例如線控制動）與其它功能安全地隔離。被視為安全關鍵的功能可以分配給獨立的冗餘域，每個域都有自己獨立的CPU核心、記憶體和介面，以防止在不同域發生硬體或軟體故障時，造成災難性車輛故障的風險。R-Car X5H還配備服務品質（QoS）管理功能，可實時決定工作優先順序，並指派處理資源。
Vivek Bhan, Senior Vice President and General Manager of High Performance Computing at Renesas表示：「我們在R-Car Gen 5平台上的創新解決了汽車產業目前面臨的複雜挑戰。我們的客戶正在尋找端到端的汽車級系統解決方案，涵蓋從硬體優化、安全合規性到靈活可擴展的架構選擇、Seamless工具和軟體整合等。R-Car Gen 5系列滿足了這些需求，我們致力於幫助產業加速SDV開發和左移（Shift-Left）創新，以迎接新一代的汽車技術。」
台積公司業務開發及全球業務資深副總經理暨副共同營運長張曉強博士表示：「我們很高興能與值得信賴的汽車技術領導者瑞薩電子合作，使用我們最先進的3奈米製程技術將他們的最新創新推向市場。我們的N3A製程是專為先進的車用SoC所開發，提供領先業界的3奈米效能，並能符合AEC Q-100 Grade 1的可靠性規範。我們非常高興能與瑞薩電子合作開發R-Car Gen5這個平台，並協助重塑矽製程定義汽車 (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位化、車輛連接性和先進駕駛輔助系統（ADAS）的能力作為支撐。車輛的電子/電力（E/E）架構將成為覈心推動力，因為各種功能被集成到區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%的複合年增長率增長。”
Anwar繼續說道：“瑞薩電子是汽車處理器的前三大供應商之一，利用其數十年的經驗，推出了第五代R-Car X5H SoC，該SoC可根據SDV的要求進行擴展。基於3nm工藝，R-Car X5H SoC能够實現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，並實現功耗的優化。 結合RoX SDV平臺，瑞薩電子能够提供以軟件先行、跨域的解決方案，這將縮短汽車行業的上市時間。”
具有可擴充性的第五代R-Car平台
瑞薩的R-Car Gen 5支援業界最廣泛的應用要求—從區域ECU到高階中央運算，服務從入門車型到豪華車型。由於採用Arm CPU核心的全新統一硬體架構，R-Car Gen 5開發人員可以重複利用瑞薩廣泛的新款64位元SoC和未來產品（包括跨界32位元MCU和汽車）中的相同軟體、工具和應用程式。作為R-Car新一代系列的一部分，瑞薩透過新的R-Car MCU系列擴展其車輛控制產品組合，該系列也將由Arm提供支援。瑞薩預計2025年第一季推出增強車身和底盤應用安全性的全新32位元MCU系列樣品。
R-Car Open Access（RoX）平台可用於SDV開發
瑞薩最新的R-Car X5H和所有未來的Gen 5產品旨在透過將硬體和軟體結合到一個綜合開發平台中來加速SDV開發。新推出的R-Car OpenAccess（RoX）SDV平台整合了汽車開發人員所需的所有必要硬體、作業系統（OS）、軟體和工具，透過安全和持續的軟體更新快速開發下一代汽車。RoX使OEM和一級供應商能夠靈活地為ADAS、IVI、閘道和跨域融合系統以及車身控制、網域（domain）和區域（zone）控制系統虛擬設計各種可擴展計算解決方案。
2024年慕尼黑電子展上的展出
瑞薩將於11月12日至15日在德國慕尼黑舉行的2024年慕尼黑電子展上，在B4廳179號展位上現場展示R-Car Gen 5開發環境。可於現場看到工程師示範如何使用瑞薩開放存取（RoX）開發平台開發汽車軟體。
供貨
R-Car X5H將於2025年上半年向部分車用客戶提供樣品，並預計2027年下半年投入生產。有關新產品的更多資訊，請造訪此連結。
有關新款R-Car X5H的部落格也可參閱此連結。
關於瑞薩電子
瑞薩電子（TSE:6723）透過科技帶來更安全、智慧且美好的未來使生活更便利。身為全球微控制器領導供應商，瑞薩結合了在嵌入式處理、類比、功率和連網等領域的專業知識以提供全面的半導體解決方案。「成功產品組合」可加快汽車、工業、基礎設施及物聯網等應用的上市時間，為數十億裝置帶來連網功能，並賦予裝置智慧，使人們的生活和工作更便利。欲了解更多資訊，請造訪renesas.com。歡迎訂閱關注LinkedIn、Facebook、X、YouTube和Instagram。
