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Socionext高性能平臺SoC重塑出行模式

12年2月22日、23日,在中國集成電路設計行業2021年會暨無錫集成電路產業創新發展高峰論壇(ICCAD 2021)上,Socionext中國區總經理楊壹博博士應邀做了題為“重塑人們出行方式的矽基平臺”的主題演講。本文詳細介紹了Socionext在網絡應用領域的核心IP和大規模SoC設計能力和經驗。面對火熱的新興電動智能汽車行業的發展,作為核心芯片供應商,我們希望借助Socionext成熟的矽基平臺能力,賦能這個正在重塑人們出行方式的行業。

圖:Socionext中國區總經理楊毅博士致辭(壹)?

汽車發展史就是壹部人們出行和生活方式的變遷史。

科技的不斷創新和突破,不斷推動汽車產業的不斷叠代、進化和升級;汽車產業推動了城市、社會、能源等行業以及人們出行和生活方式的深刻變革。智能化浪潮點燃了汽車工業和人們出行方式的第三次革命。

汽車產業正在從傳統汽車時代向自動駕駛時代演進,汽車電動化、智能化、網聯化等技術正在快速落地和部署。政府和資本也深度介入。這兩者在壹定程度上起到了助推自動駕駛發展的作用。

圖:Socionext中國區總經理楊毅博士致辭(二)

智能化浪潮點燃了汽車工業和人們出行方式的第三次革命。

汽車產業正在從傳統汽車時代向自動駕駛時代演進,汽車電動化、智能化、網聯化等技術正在快速落地和部署。政府和資本也深度介入。這兩者在壹定程度上起到了助推自動駕駛發展的作用。

圖:自動駕駛分類:L1~L5

汽車工業的發展趨勢:E/E架構的變革

未來汽車電子電氣體系結構(E/E)正從分布式ECU體系結構向領域計算和集中式計算發展。更人性化的座艙體驗,更多精度更高的傳感器,更寬帶寬的通信需求,都需要更強計算能力的計算芯片。這就對汽車中計算平臺和SOC的集成提出了更高的要求。可見,計算SoC平臺已經成為AD/ADAS和智能駕駛艙的核心。

圖:汽車電子電氣架構(E/E)的發展

第壹個變化是E/E架構的轉變。

在傳統的分布式架構中,沒有E/E架構的概念,系統由數百個需要單獨優化的ECU維護。但是隨著汽車控制越來越數字化,ECU的互聯越來越多,采用領域架構來概括定義整個系統。

域架構允許域內有效的數據傳輸,減少了線束,但由於可能分散在車輛的不同區域,所以采用分區架構來實現更高效的架構。在區域架構中,每個區域包含壹個被稱為區域控制器(或區域網關)的部分,在中央車載計算機中控制數據通信、高負載過程和整個系統的控制。

隨著E/E架構的這些變化,對更高性能半導體SoC的要求越來越高,其中星載計算機要求CPU性能超過100kDMIPS,認知性能超過100TOPS。

圖:E/E架構的轉型?

Socionext的目標細分市場(MS)主要包括傳感器邊緣、駕駛艙HMI和汽車計算。Sensing edge是檢測汽車外部狀態的傳感系統,Socionext專註於激光雷達領域。駕駛艙HMI是人機交互界面中的汽車顯示系統之壹,Socionext側重於顯示控制器。汽車計算是自動駕駛/ADAS領域架構和分區架構體系,Socionext專註於環繞視野監控和分區/惠普計算。

圖:Socionext在汽車領域的目標市場和細分市場。

除了20多年的汽車市場經驗,Socionext在系統開發方面擁有豐富多樣的技術訣竅,如低功耗、大規模、高速和高性能設計,其領域包括:消費者、網絡、數據中心和工業市場。為了適應CASE時代的變化,Socionext有能力將現有的以舊技術為主的汽車SoC開發模式進化為以汽車SoC為旗艦、技術先進的新模式。

照片:楊壹博博士解釋了Socionext在汽車領域的優勢。

其次是Socionext的SoC設計技術。

在需要高級SoC的5G、數據中心和汽車市場,由於所需規範(如計算和網絡)的增加,SoC架構已改為類似的架構配置。作為壹家獨立的半導體公司,Socionext對市場應用有著更廣闊的視野,可以利用自身優勢提供更具競爭力的SoC,而不是在模型中垂直整合特定產品所需的半導體元件。此外,通過靈活的IP陣容,包括來自其他公司的IP,我們可以快速響應客戶需求,並使用基本的SoC架構技術開發靈活的ASIC。

憑借豐富的SoC設計經驗,Soiconext可以為汽車市場提供極具競爭力的SoC。

圖:Socionext SoC設計技術

Socionext先進技術倡議(advanced technology initiative):傳統上,為了保證汽車的質量,通常采用落後壹代的技術來開發汽車半導體。近年來,由於電動汽車和E/E架構的變化,在需要計算資源的汽車領域實現大規模、高性能和低功耗的先進技術至關重要,在市場有需求的同時也需要其他先進技術。這種趨勢在AD/ADAS領域非常顯著。雖然Socionext目前正在開發5nm SoC,但未來需要先進的3nm工藝開發。

圖:引領全球汽車市場的Socionext先進技術。

圖:Socionext汽車產品技術

Socionext的先進技術可以分為三類:壹是硬件技術,提供SoC架構、系統集成和IP技術,在ASIC中開發Spec。第二是軟件技術。Socionext從低級到高級都有軟件工程師和技術。最後,汽車質量保證,Socionext團隊豐富的開發經驗支持產品符合ISO26262/ISO21434功能安全體系。

通過這三個要素,Socionext可以提供具有汽車質量的使用硬件和軟件技術的SoC解決方案。Socionext為SoC解決方案提供汽車質量的硬件和軟件技術,以滿足客戶需求。

圖:Socionext的先進技術?

Socionext通過以下環節確保汽車更高的質量和可靠性:

設計策略(DFM/DFT)

測試策略

可靠性試驗(AEC-Q100)

生產過程控制(汽車服務包)

功能安全系統(ISO26262)

文件(PPAP)

客戶投訴(8D報告)

圖:Socionext定制汽車SoC

Socionext可用於定制SoC的IP,可與第三方的IP有效結合,為客戶需求提供系統優化解決方案。

OMNIVIEW是壹個環繞視圖監控系統的軟件庫,它是壹種將多個攝像機圖像合成並從自由視角顯示的技術。

對於2D圖形IP,Socionext正在準備2D-BLT處理功能、抖動/雜波顯示功能和視頻捕捉功能,以控制攝像機視頻輸入作為顯示控制器的IP。

ISP+AIIP是壹種高精度的圖像識別IP,利用ISP IP和AI引擎精確再現圖像,從而根據監控和檢測的要求達到最佳性能。這是未來人工智能引擎實現高識別性能的技術。

高性能高精度模擬IP是壹種高可靠的IP,在ADC/DAC中已經實現了矽片演示和量產。

對於低功耗技術,我們有抑制和控制時鐘、電源控制、標準單元和SRAM功耗的技術。

圖:行業領先的知識產權相關技術

在演講的最後,楊毅博士總結道,汽車市場的增長,尤其是ASIC市場的增長,為Socionext提供了壹個可持續發展的絕佳機會。憑借強大的前端專業知識、精湛的7nm/5nm設計和實現技能以及先進的車載IP,Socionext為客戶提供了高質量、高性能的定制SoC平臺。此外,憑借在汽車領域,尤其是功能安全方面的豐富知識,Socionext在獨立領域處於領先地位;此外,豐富的合作夥伴生態系統使Socionext能夠擴大市場規模,並與IP合作夥伴壹起加快上市時間。

圖:Socionext的主要汽車市場

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