I SoC R-Car di quinta generazione offrono soluzioni di elaborazione Future-Proof Multi-Domain per l’architettura E/E centralizzata con estensioni chiplet.
Renesas Electronics ha lanciato oggi la nuova generazione di fusion system-on-chip (SoC) per le applicazioni automobilistiche, adatta a diversi domini automobilistici, tra cui Advanced Driver Assistance Systems (ADAS), in-vehicle infotainment (IVI) e gateway applications in un singolo chip. Fabbricato utilizzando la più recente tecnologia di processo automobilistica a 3 nanometri, l’attesissimo SoC R-Car X5H, che è il primo dispositivo della serie R-Car X5, offre il più alto livello di integrazione e prestazioni del settore, consentendo agli OEM e ai Tier 1 di passare a unità di controllo elettronico (ECU) centralizzate per uno sviluppo semplificato e soluzioni di sistema a prova di futuro.
R-Car X5H di Renesas è tra i primi nel settore a offrire soluzioni di elaborazione altamente integrate e sicure su un singolo chip per più domini automobilistici, grazie alla sua esclusiva tecnologia di isolamento basata su hardware. Inoltre, il nuovo SoC offre la possibilità di espandere le funzionalità di intelligenza artificiale ed elaborazione grafica adottando la tecnologia chiplet.
Con le prestazioni più elevate all’interno della famiglia R-Car di quinta generazione (Gen 5), R-Car X5H affronta direttamente la crescente complessità dello sviluppo di Software Defined Vehicle (SDV). Queste sfide includono l’ottimizzazione delle prestazioni di calcolo, il consumo energetico, i costi, l’integrazione hardware e software, garantendo al contempo la sicurezza del veicolo. Abbinando strettamente l’elaborazione delle applicazioni, l’elaborazione in tempo reale, l’elaborazione GPU e AI, le grandi capacità di visualizzazione e la connettività dei sensori su un singolo chip, questi dispositivi consentono una nuova classe di applicazioni di guida automatizzata, IVI e gateway.
La nuova serie di SoC consente l’accelerazione AI fino a 400 TOPS con prestazioni TOPS/W leader del settore e l’elaborazione GPU fino a 4 TFLOPS. Incorpora un totale di 32 core CPU Arm Cortex-A720AE per l’elaborazione delle applicazioni, offrendo prestazioni di oltre 1.000K DMIPS; i sei core CPU Arm Cortex-R52 dual lockstep offrono prestazioni di oltre 60K DMIPS con supporto per funzionalità ASIL D senza microcontrollori esterni (MCU).
Prodotta utilizzando uno dei nodi di processo più avanzati di TSMC, la nuova serie SoC raggiunge sia prestazioni della CPU di fascia alta che una riduzione del 30÷35% del consumo energetico rispetto ai dispositivi progettati per un nodo di processo a 5 nm. Queste caratteristiche di efficienza energetica riducono significativamente i costi complessivi del sistema, eliminando la necessità di ulteriori soluzioni di raffreddamento ed estendendo al contempo l’autonomia di guida del veicolo.
Chiplet extensions per flessibilità e prestazioni aggiuntive
Mentre i SoC R-Car Gen 5 sono dotati di potenti motori di elaborazione NPU e GPU nativi, Renesas offre ai clienti la possibilità di aumentare le prestazioni attraverso chiplet extensions. Quando si combina una NPU on-chip 400-TOPS con una NPU esterna tramite una chiplet extension, ad esempio, è possibile scalare le prestazioni di elaborazione AI da tre a quattro volte o più.
Per una perfetta integrazione dei chiplet, R-Car X5H offre l’interconnessione die-to-die UCle (Universal Chiplet Interconnect Express) standard e le API, facilitando l’interoperabilità con altri componenti in un sistema multi-die, anche se si tratta di chip non Renesas. Questo approccio progettuale flessibile consente agli OEM e ai fornitori Tier-1 nel campo automobilistico di combinare diverse funzioni e personalizzare i propri sistemi, inclusi gli aggiornamenti futuri tra le piattaforme dei veicoli.
Elaborazione a criticità mista per un isolamento sicuro
Mentre le case automobilistiche e i fornitori Tier-1 richiedono maggiori prestazioni e funzionalità, la sicurezza rimane la loro priorità numero uno. Mentre altri SoC si basano esclusivamente sull’isolamento tramite software, il SoC R-Car X5H offre anche la tecnologia Freedom from Interference (FFI) basata su hardware. Questa implementazione della progettazione hardware isola in modo sicuro le funzioni critiche per la sicurezza, come il brake-by-wire, dalle funzioni non critiche.
Alle funzioni ritenute critiche per la sicurezza possono essere assegnati domini separati e ridondanti, ciascuno con il proprio core CPU, memoria e interfacce indipendenti, prevenendo così guasti potenzialmente catastrofici del veicolo in caso di guasto hardware o software da un dominio diverso. R-Car X5H è inoltre dotato di gestione della qualità del servizio (QoS) che determina le priorità del carico di lavoro e assegna le risorse di elaborazione in tempo reale.
“Le nostre ultime innovazioni nella piattaforma R-Car Gen 5 affrontano le complesse sfide che l’industria automobilistica deve affrontare oggi”, ha dichiarato Vivek Bhan, Senior Vice President e General Manager of High Performance Computing di Renesas. “I nostri clienti sono alla ricerca di soluzioni di sistema end-to-end di livello automobilistico che coprano tutto, dall’ottimizzazione dell’hardware alla conformità alle norme di sicurezza, da una architettura scalabile e flessibile, fino all’integrazione perfetta di strumenti e software. La nostra famiglia R-Car Gen 5 soddisfa queste esigenze e siamo impegnati nell’accelerare lo sviluppo degli SDV e le innovazioni Shift-Left per la prossima era della tecnologia automobilistica.”
“Siamo entusiasti di collaborare con un leader nella tecnologia automobilistica come Renesas per portare sul mercato la loro ultima innovazione utilizzando la nostra tecnologia di processo a 3 nm all’avanguardia”, ha affermato il Dr. Kevin Zhang, Senior Vice President of Business Development and Global Sales di TSMC e Deputy Co-COO. “Il nostro processo N3A è ottimizzato per SoC automobilistici avanzati, con prestazioni a 3 nm leader del settore con affidabilità AEC Q-100 Grado 1. Siamo entusiasti di lavorare con Renesas per sviluppare questa piattaforma R-Car Gen5 e contribuire a rimodellare il futuro dei SDV ‘veicoli definiti dal silicio’.”
Asif Anwar, Executive Director of Automotive Market Analysis, TechInsights, ha dichiarato: “Il percorso verso l’SDV sarà sostenuto dalla digitalizzazione dell’abitacolo, dalla connettività del veicolo e dalle funzionalità ADAS. L’architettura elettrica/elettronica (E/E) del veicolo sarà il fattore abilitante principale, in quanto le caratteristiche e le funzioni sono integrate in controller zonali e centralizzati che forniranno le capacità di calcolo necessarie. TechInsights prevede che il mercato dei controller zonali e dei processori SoC di calcolo ad alte prestazioni crescerà a un CAGR del 17% tra il 2028 e il 2031.”
Anwar ha continuato: “Renesas è uno dei primi tre fornitori di processori per il settore automobilistico e sta sfruttando decenni di esperienza con il suo SoC R-Car X5H di quinta generazione che si adatta ai requisiti di un SDV. Sfruttando il processo a 3 nm, il SoC R-Car X5H consente all’industria automobilistica di implementare un set di soluzioni multiuso che può essere utilizzato su tutta la piattaforma del veicolo con budget energetici ottimizzati. Combinando questo con la piattaforma RoX SDV, Renesas è in grado di offrire un approccio cross-domain incentrato sul software che ridurrà il time-to-market per l’industria automobilistica.”
La piattaforma R-Car di quinta generazione con scalabilità
R-Car Gen 5 di Renesas supporta la più ampia gamma di requisiti di elaborazione del settore, dalle centraline zonali al calcolo centrale di fascia alta, dai veicoli entry-level ai modelli di lusso. Grazie a una nuova architettura hardware unificata basata sui core CPU Arm, gli sviluppatori di R-Car Gen 5 possono riutilizzare lo stesso software, gli stessi strumenti e le stesse applicazioni dell’ampia linea di nuovi SoC a 64 bit di Renesas e dei prodotti futuri, tra cui MCU crossover a 32 bit e MCU a 32 bit per il settore automobilistico.
Come parte della famiglia R-Car di nuova generazione, Renesas sta ampliando il suo portafoglio di controllo del veicolo con una nuova serie di MCU R-Car, che sarà anch’essa alimentata da Arm. Renesas prevede di provare una nuova serie di MCU a 32 bit con maggiore sicurezza per applicazioni di body e chassis nel primo trimestre del 2025.
Piattaforma R-Car Open Access (RoX) disponibile per lo sviluppo SDV
La più avanzata piattaforma R-Car X5H di Renesas e tutti i futuri prodotti Gen 5 sono progettati per accelerare lo sviluppo di SDV combinando hardware e software in una piattaforma di sviluppo completa. La nuova piattaforma SDV R-Car Open Access (RoX) integra tutto l’hardware, i sistemi operativi (OS), il software e gli strumenti essenziali necessari agli sviluppatori automobilistici per sviluppare rapidamente veicoli di nuova generazione con aggiornamenti software sicuri e continui.
RoX offre agli OEM e ai fornitori Tier-1 la flessibilità necessaria per progettare virtualmente un’ampia gamma di soluzioni di calcolo scalabili per ADAS, IVI, gateway e cross-domain fusion system, nonché sistemi per il body control e lo zone control.
L’R-Car X5H sarà sottoposto a campionamento per clienti automobilistici selezionati nel H1/ 2025, con la produzione prevista nel H2/2027. Maggiori informazioni sui nuovi dispositivi sono disponibili a questo link.
Un blog sulla nuova R-Car X5H è disponibile a questo link.
Renesas presenterà una dimostrazione dal vivo dell’ambiente di sviluppo R-Car Gen 5 a electronica 2024 a Monaco di Baviera, Germania, dal 12 al 15 novembre nel padiglione B4, stand 179. Alla fiera, i visitatori avranno l’opportunità di vedere come gli ingegneri possono progettare software automobilistico utilizzando la piattaforma di sviluppo Open Access (RoX) di Renesas.
