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Neues SoC für ADAS- und AD-Funktionen

Level 2+ und Level 3 für das Volumensegment

28. März 2022, 10:13 Uhr | Iris Stroh

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"...die Effizienz ist entscheidend."

Dank des 7-nm-Prozesses kommt der R-Car-V4H auf eine Deep-Learning-Leistung von 34 TOPS mit sehr hoher Effizienz. Pinton: »Das mag angesichts der Tatsache, dass manche Konkurrenten viel höhere TOPS-Zahlen angeben, nicht hoch erscheinen, aber die Effizienz ist entscheidend. Denn wenn GPU-Mitbewerber von 100 TOPS reden, die Effizienz aber nur bei etwa 30 Prozent liegt, nutzen die 100 TOPS auch nicht viel. Anders bei uns: Renesas hat dediziertes IP für Deep Learning entwickelt, das genau auf die Anforderungen im Automotive-Segment zugeschnitten sind, sodass wir mit den 34 TOPS Anwendungen gemäß Level 2 ermöglichen können.«

Auch in Hinblick auf die Energieeffizienz sei der Baustein gut aufgestellt: Er kommt auf 16 TOPS/Watt »und liegt damit sicherlich ganz oben im Ranking, vielleicht sogar an erster Stelle am Markt. Damit erfüllen die neuen Bausteine die Automotive-Anforderungen im Volumensegment, denn es ist nur eine passive Luftkühlung notwendig, was Kosten spart«, so Pinton weiter. Für typische Use Cases soll der Baustein eine Leistungsaufnahme von rund 15 W aufweisen. »Dank des dazugehörigen PMIC, den wir zusammen mit dem SoC entwickelt haben, können wir sicherstellen, dass wir diese niedrige Leistungsaufnahme erreichen«, so Pinton weiter.

Der PMIC basiert auf dem Vorregler RAA271041 und dem PMIC RAA271005 und ermöglicht eine zuverlässige Stromversorgung des R-Car-V4H und der Peripheriespeicher aus der 12-V-Fahrzeugbatterie. Pinton: »Diese Winning Combination ermöglicht einen stromsparenden Betrieb bei gleichzeitiger ASIL-D-Konformität für systematische und zufällige Hardware-Fehler bei sehr geringen Stückkosten. Damit lässt sich der Aufwand für die Hardware- und Softwareentwicklung minimieren und gleichzeitig die Designkomplexität, die Kosten sowie die Markteinführungszeit optimieren.«

Die neuen SoCs sind mit folgenden Hardware-Blöcken ausgestattet:

Vier Cortex-A76-Prozessorkerne, die mit 1,8 GHz getaktet sind. Die Gesamtrechenleistung wird mit 49 kDMIPS beziffert und steht für General-Purpose-Aufgaben in ADAS/AD-Anwendungen zur Verfügung.
Drei Cortex-R52-Prozessorkerne (Lockstep) mit 1,4 GHz. Diese Prozessorkerne kommen auf eine Gesamtleistung von 9 kDMIPS und unterstützen Echtzeitanwendungen unter ASIL-D-Bedingungen, sodass ein externer Mikrocontroller überflüssig wird.
Dediziertes IP für Deep Learning und Computer Vision, die in der Summe auf eine Gesamtleistung von 34 TOPS kommen.
Ein neuer ISP (Image Signal Processor) für eine höhere Auflösung (12 MPixel) mit der Möglichkeit, Maschinen- und menschliche Vision-Anwendungen parallel durchzuführen.
Ein IMR (Image Renderer) für die Korrektur einer Fischaugen-Verzerrung oder andere mathematische Operationen.
Eine GPU AXM-8-256 mit 600 MHz, die auf eine Rechenleistung von mehr als 150 GFLOPS kommt.
Automotive Interfaces: CAN, Ethernet AVB, TSN und FlexRay

Zwei PCIe-Schnittstellen der vierten Generation, die diverse Safety-Mechanismen beinhalten, sodass eine hohe Abdeckung mit schneller Erkennung und Reaktion auf zufällige Hardware-Fehler gewährleistet ist und ASIL-B/D-Metriken für den Großteil der SoC-Verarbeitungskette erreicht wird.

Laut Pinton sind Muster des R-Car-V4H-SoC bereits bei wichtigen Kunden und ab sofort für alle verfügbar. Dazu kommt noch das R-Car-V4H Software Development Kit (SDK), mit dem eine Produktevaluierung und Softwareentwicklung einschließlich Deep Learning einfach durchgeführt werden kann. Das SDK bietet Funktionen für die Entwicklung von maschinellem Lernen sowie die Optimierung von Embedded-Systemen hinsichtlich Leistung, Energieeffizienz und funktionaler Sicherheit. Pinton weiter: »Darüber hinaus stellen wir Simulationsmodelle zur Verfügung, sodass die Software-Entwicklung bereits begonnen werden kann, auch ohne verfügbare Hardware.«

Pinton abschließend: » Wir arbeiten bereits an der 5. Generation. Ich kann noch keine Details nennen, aber ein Punkt ist sicher: Die neue Generation weist eine höhere Performance auf. Darüber hinaus werden wir auch noch eine abgespeckte V4H-Version auf den Markt bringen.«