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Details zum R-Car V3U

CNN-Beschleuniger und ASIL-D-Mechanismen

17. Februar 2021, 14:30 Uhr   |  Iris Stroh

CNN-Beschleuniger und ASIL-D-Mechanismen
© Renesas Electronics

Blockschaltbild des R-Car V3U

Renesas Electronics hat im Dezember letzten Jahres seinen neuen R-Car V3U vorgestellt, jetzt werden weitere Details bekanntgegeben.

Nachdem die Anzahl an Sensoren in neuen ADAS- und AD-Systemen zunimmt, steigt auch der Bedarf an CNN-Verarbeitungsleistung, um die Daten zu verarbeiten. Gleichzeitig sollte die Leistungsaufnahme so geringgehalten werden, dass eine passive Luftkühlung ausreicht. Um dieses Ziel zu erreichen, hat Renesas Electronics einen CNN-Hardware-Beschleuniger entwickelt und drei dieser Cores in das R-Car V3U SoC integriert. Darüber hinaus ist jeder Core mit einem eigenen 2 MB großen Speicher ausgestattet (insgesamt 6 MB). Damit lassen sich die Datenübertragungen zwischen externem DRAM und CNN-Beschleuniger laut Unternehmensangabe um mehr als 90 Prozent reduzieren, so dass mit dem SoC eine Rechenleistung von 60,4 TOPS mit einer Leistungseffizienz von 13,8 TOPS/W erreicht wird (Werte wurde anhand eines optimierten CNNs gemessen).

Nach ISO 26262 stellt ASIL D die höchste Safety-Stufe mit Fehlerraten von 99 und mehr Prozent für SPFM (Single Point Fault Metric) und 90 und mehr Prozent für LFM (Latent Fault Metric) dar. Das bedeutet, dass eine sehr hohe Erkennungsrate für zufällige Hardware-Fehler gefordert ist. Renesas hat seine neuen SoCs mit diversen Sicherheitsmechanismen ausgestattet, die eine schnelle Erkennung von und Reaktion auf zufällige Hardware-Fehler erlaubt, so dass das Unternehmen davon ausgeht, dass in der Mehrheit aller Fälle die Signalverarbeitung des SoCs den Anforderungen nach ASIL D genügen.

Ein weiterer wichtiger Punkt in Hinblick auf die funktionale Sicherheit ist die so genannte Freedom from Interference, kurz FFI. Wenn Software-Komponenten mit unterschiedlichen Safety-Leveln in einem System vorhanden sind, muss unbedingt verhindert werden, dass Tasks mit einem niedrigeren Safety-Niveau Fehler ins Tasks mit einem höheren Safety-Level verursachen. In SoCs ist außerdem die Gewährleistung von FFI beim Zugriff auf Steuerregister in verschiedenen Hardware-Modulen und gemeinsam genutztem Speicher wichtig. Renesas hat einen FFI-Unterstützungsmechanismus entwickelt, der alle Datenströme innerhalb des SoCs überwacht und unautorisierte Zugriffe zwischen Tasks blockiert. Mit diesem Mechanismus wird eine FFI zwischen allen Tasks, die auf dem SoC arbeiten, etabliert.

 

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