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Socionext以高性能平臺(tái)化SoC重塑出行方式

2021-12-28 17:43
來(lái)源: 粵訊

12月22日-23日,在中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)業(yè)2021年會(huì)暨無(wú)錫集成電路產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇(ICCAD 2021)上,Socionext中國(guó)總經(jīng)理?xiàng)钜瞬┦渴苎l(fā)表了《重塑人們出行方式的硅基平臺(tái)》的主題演講,詳細(xì)為大家介紹了Socionext在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域的核心IP、大規(guī)模SoC的設(shè)計(jì)能力和經(jīng)驗(yàn),面對(duì)當(dāng)前炙手可熱的新興電動(dòng)智能車行業(yè)的發(fā)展,作為一家核心芯片供應(yīng)商,希望憑借Socionext成熟的車規(guī)級(jí)硅基平臺(tái)能力來(lái)賦能這個(gè)正在重塑人們出行方式的行業(yè)。

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圖:Socionext中國(guó)總經(jīng)理?xiàng)钜瞬┦堪l(fā)表演講(一)

汽車的發(fā)展史是人們出行和生活方式的變革史

科技的不斷創(chuàng)新突破,持續(xù)推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的不斷迭代、進(jìn)化、升級(jí);而汽車產(chǎn)業(yè)又推動(dòng)城市、社會(huì)、能源等各行各業(yè)、以及人們出行與生活方式等方方面面的深刻變革。智能化浪潮已經(jīng)點(diǎn)燃了汽車行業(yè)及人們出行方式的第三次革命。

汽車行業(yè)正在從傳統(tǒng)汽車時(shí)代向自動(dòng)駕駛時(shí)代演進(jìn),汽車的電動(dòng)化、智能化和網(wǎng)聯(lián)化等技術(shù)正在迅速的落地和部署。政府和資本也深度參與其中。一定程度上,二者對(duì)自動(dòng)駕駛發(fā)展起到了助推作用。

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圖:Socionext中國(guó)總經(jīng)理?xiàng)钜瞬┦堪l(fā)表演講(二)

智能化浪潮已經(jīng)點(diǎn)燃了汽車行業(yè)及人們出行方式的第三次革命

汽車行業(yè)正在從傳統(tǒng)汽車時(shí)代向自動(dòng)駕駛時(shí)代演進(jìn),汽車的電動(dòng)化、智能化和網(wǎng)聯(lián)化等技術(shù)正在迅速的落地和部署。政府和資本也深度參與其中。一定程度上,二者對(duì)自動(dòng)駕駛發(fā)展起到了助推作用。

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圖:汽車自動(dòng)駕駛分級(jí):L1~L5

汽車工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì):E/E體系結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變

汽車電子電氣架構(gòu)(E/E)正在從分布式ECU的架構(gòu)往分域計(jì)算以及將來(lái)的集中式計(jì)算的方向演進(jìn)。更人性化的座艙體驗(yàn)和數(shù)量更多、精度更高的傳感器,以及更大帶寬的通信需求,需要有計(jì)算能力更強(qiáng)的算力芯片來(lái)承載。這對(duì)車內(nèi)的算力平臺(tái)和SOC的集成度提出了更高的要求。由此可見(jiàn),計(jì)算SoC平臺(tái)成為AD/ADAS和智能座艙的核心。

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圖:汽車電子電氣架構(gòu)(E/E)的演進(jìn)過(guò)程

第一個(gè)變化是E/E體系結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變

在傳統(tǒng)的分布式體系結(jié)構(gòu)中,不存在E/E體系結(jié)構(gòu)的概念,系統(tǒng)由數(shù)百個(gè)需要單獨(dú)優(yōu)化的ECU進(jìn)行維護(hù)。但是,隨著汽車控制變得越來(lái)越數(shù)字化,ECU的互連也越來(lái)越多,采用了域型體系結(jié)構(gòu)來(lái)概述和定義整個(gè)系統(tǒng)。

域型體系結(jié)構(gòu)允許在域內(nèi)進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)傳輸并減少線束,但由于它可能分散在車輛的不同區(qū)域,因此采用了分區(qū)型體系結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)更高效的體系結(jié)構(gòu)。在區(qū)域型體系結(jié)構(gòu)中,每個(gè)區(qū)域包含一個(gè)稱為區(qū)域控制器(或區(qū)域網(wǎng)關(guān))的部分,該部分控制數(shù)據(jù)通信,高負(fù)載過(guò)程和整個(gè)系統(tǒng)控制整合在中央車輛計(jì)算機(jī)中。

隨著E/E體系結(jié)構(gòu)的這些轉(zhuǎn)變,對(duì)更高性能半導(dǎo)體SoC的要求越來(lái)越高,其中車載計(jì)算機(jī)要求CPU性能超過(guò)100kDMIPS,認(rèn)知性能超過(guò)100TOPS。

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圖:E/E體系結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變

Socionext的目標(biāo)汽車細(xì)分市場(chǎng)(MS)主要包括傳感邊緣、駕駛艙HMI和汽車計(jì)算。傳感邊緣是檢測(cè)汽車外部狀態(tài)的傳感系統(tǒng),Socionext專注于激光雷達(dá)領(lǐng)域。駕駛艙HMI是人機(jī)交互界面其中的汽車顯示系統(tǒng),Socionext專注于顯示控制器。汽車計(jì)算是自動(dòng)駕駛/ADAS域型體系結(jié)構(gòu)和分區(qū)體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng),Socionext專注于環(huán)繞視圖監(jiān)控和分區(qū)/HP計(jì)算。

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圖:Socionext在汽車領(lǐng)域的目標(biāo)市場(chǎng)和細(xì)分市場(chǎng)

除了在汽車市場(chǎng)20多年的經(jīng)驗(yàn)外,Socionext在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方面擁有豐富多樣的技術(shù)訣竅,如低功耗、大規(guī)模、高速和高性能設(shè)計(jì),涉足領(lǐng)域包括:消費(fèi)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心和工業(yè)市場(chǎng)。為了適應(yīng)CASE時(shí)代的變化,Socionext有能力將采用舊工藝技術(shù)的現(xiàn)有汽車SoC開(kāi)發(fā)模式演變?yōu)橐云嘢oC為旗艦、使用先進(jìn)工藝技術(shù)的新模式。

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圖:楊宜博士講解Socionext在汽車領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)

其次,是Socionext的SoC設(shè)計(jì)技術(shù)

在需要高級(jí)SoC的5G、數(shù)據(jù)中心和汽車市場(chǎng)中,由于所需規(guī)格(如計(jì)算和網(wǎng)絡(luò))的增加,SoC架構(gòu)已更改為類似的架構(gòu)配置。Socionext作為一家獨(dú)立的半導(dǎo)體公司,對(duì)市場(chǎng)應(yīng)用有著更廣闊的視野,可以利用自身優(yōu)勢(shì)而不是垂直集成模型中特定產(chǎn)品所需的半導(dǎo)體部件,提供更具競(jìng)爭(zhēng)力的SoC。此外,通過(guò)靈活的IP陣容,包括來(lái)自其他公司的IP,可以迅速響應(yīng)客戶需求,并使用基本SoC架構(gòu)技術(shù)開(kāi)發(fā)靈活的ASIC。

憑借豐富的SoC設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),Soiconext可以為汽車市場(chǎng)提供極具競(jìng)爭(zhēng)力的SoC。

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圖:Socionext SoC設(shè)計(jì)技術(shù)

Socionext先進(jìn)工藝倡議:傳統(tǒng)上,為了確保汽車質(zhì)量,通常使用落后一代的工藝技術(shù)開(kāi)發(fā)汽車半導(dǎo)體。近年來(lái),由于電動(dòng)汽車和E/E體系結(jié)構(gòu)的變化,在需要計(jì)算資源的汽車領(lǐng)域,能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模、高性能和低功耗的先進(jìn)工藝是必不可少的,并且在需要其他先進(jìn)工藝的同時(shí),市場(chǎng)也有需求。這一趨勢(shì)在AD/ADAS領(lǐng)域是顯著的,盡管Socionext目前正在開(kāi)發(fā)5nm的SoC,但未來(lái)需要先進(jìn)的3nm工藝開(kāi)發(fā)。

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圖:引領(lǐng)全球汽車市場(chǎng)的Socionext先進(jìn)工藝技術(shù)

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圖:Socionext汽車產(chǎn)品技術(shù)

Socionext的先進(jìn)技術(shù)可分為三類:首先是硬件技術(shù),Socionext提供SoC架構(gòu)、系統(tǒng)集成和IP技術(shù),以開(kāi)發(fā)ASIC中的Spec。第二是軟件技術(shù),Socionext有從低級(jí)到高級(jí)的軟件工程師和技術(shù)。最后是汽車級(jí)質(zhì)量保證,Socionext團(tuán)隊(duì)豐富的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)支持產(chǎn)品符合ISO26262/ISO21434功能安全體系。

通過(guò)這三個(gè)要素,Socionext可以使用具有汽車級(jí)質(zhì)量的硬件和軟件技術(shù)提供SoC解決方案。Socionext為SoC解決方案提供具有汽車級(jí)質(zhì)量的硬件和軟件技術(shù),以滿足客戶需求。

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圖:Socionext的先進(jìn)技術(shù)

Socionext通過(guò)以下環(huán)節(jié)確保了汽車的更高質(zhì)量和可靠性:

設(shè)計(jì)策略(DFM/DFT)

測(cè)試策略

可靠性試驗(yàn)(AEC-Q100)

生產(chǎn)過(guò)程控制(汽車服務(wù)包)

功能安全體系(ISO26262)

文件(PPAP)

客戶投訴(8D報(bào)告)

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圖:Socionext定制化汽車SoC

Socionext可用于定制SoC的IP能夠有效地將這些IP與第三方的IP結(jié)合起來(lái),以提供針對(duì)客戶需求的系統(tǒng)優(yōu)化的解決方案。

OMNIVIEW是一個(gè)用于環(huán)繞視圖監(jiān)控系統(tǒng)的軟件庫(kù),該系統(tǒng)是一種合成多個(gè)攝像頭圖像并從自由視點(diǎn)顯示的技術(shù)。

對(duì)于2D圖形IP,Socionext正在準(zhǔn)備2D-BLT處理功能、抖動(dòng)/雜波等顯示功能和視頻捕獲功能,以控制攝像頭視頻輸入,作為顯示控制器的IP。

ISP+AIIP是一種高精度的圖像識(shí)別IP,使用ISP IP和AI引擎,精確地再現(xiàn)圖像,以便根據(jù)監(jiān)控和檢測(cè)等要求實(shí)現(xiàn)最佳性能。這是未來(lái)人工智能引擎中實(shí)現(xiàn)圖像高識(shí)別性能的技術(shù)。

高性能、高精度模擬IP是一種高度可靠的IP,在ADC/DAC中實(shí)現(xiàn)了硅演示和大規(guī)模量產(chǎn)。

對(duì)于低功耗技術(shù),我們擁有抑制和控制時(shí)鐘、電源控制、標(biāo)準(zhǔn)單元和SRAM等元件功耗的技術(shù)。

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圖:業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的IP相關(guān)技術(shù)

在演講的最后,楊宜博士總結(jié),汽車市場(chǎng)的增長(zhǎng),特別是ASIC市場(chǎng)的增長(zhǎng),為Socionext提供了可持續(xù)發(fā)展的絕佳機(jī)會(huì)。Socionext憑借強(qiáng)大的前端專業(yè)知識(shí)、精湛的7nm/5nm設(shè)計(jì)實(shí)施技能、先進(jìn)的車內(nèi)IP為客戶提供高品質(zhì)高性能的定制化SoC平臺(tái)。此外,擁有汽車領(lǐng)域的廣泛知識(shí),尤其是功能安全方面的知識(shí),使Socionext在自主領(lǐng)域處于領(lǐng)先;此外,豐富的合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)使Socionext能夠與IP合作伙伴一起擴(kuò)大市場(chǎng)規(guī)模,加快上市時(shí)間。

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圖:Socionext的主要汽車市場(chǎng)

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