Electronique Mag - Le journal de l'électronique.
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Renesas Electronics Corporation, l’un des principaux fournisseurs de solutions de semi-conducteurs avancées, a lancé aujourd’hui la nouvelle génération de systèmes sur puce (SoC) de fusion automobile, qui répondent à de multiples domaines de l’automobile, notamment les systèmes avancés d’aide à la conduite (ADAS), l’info-divertissement embarqué (IVI) et les applications de passerelle sur une seule et même puce. Construit à l’aide du dernier processus automobile en 3 nanomètres, le très attendu SoC R-Car X5H, qui est le premier composant de la série R-Car X5, offre le plus haut niveau d’intégration et de performance de l’industrie, permettant aux OEM et fournisseurs de premier rang de passer à des unités de contrôle électronique (ECU) centralisées pour un développement rationalisé et des solutions de système à l’épreuve du temps. Le R-Car X5H de Renesas est l’un des premiers du secteur à offrir des solutions de traitement sécurisées et hautement intégrées sur une seule puce pour de multiples domaines automobiles, grâce à sa technologie d’isolation matérielle unique. En outre, le nouveau SoC offre la possibilité d’étendre les performances de traitement graphique et d’intelligence artificielle grâce à la technologie chiplet.
En tant que produit le plus performant de la famille R-Car de cinquième génération (Gen 5), le R-Car X5H répond directement à la complexité croissante du développement des véhicules définis par logiciel (SDV). Ces défis comprennent l’optimisation des performances de calcul, de la consommation d’énergie, du coût, de l’intégration matérielle et logicielle, tout en garantissant la sécurité du véhicule. En associant étroitement le traitement applicatif, le traitement en temps réel, le calcul du GPU et de l’IA, les grandes capacités d’affichage et la connectivité des capteurs sur une seule puce, ces produits permettent une nouvelle classe d’applications de conduite automatisée, d’IVI et de passerelle.
La nouvelle série de SoC permet une accélération de l’IA jusqu’à 400 TOPS avec des performances TOPS/W inégalées dans l’industrie, et un traitement GPU jusqu’à 4 TFLOPS*¹. Il intègre un total de 32 cœurs de CPU Arm® Cortex®-A720AE pour le traitement applicatif, offrant une performance de plus de 1 000 000 DMIPS, et six cœurs de CPU Arm Cortex-R52 double lockstep offrant une performance de plus de 60 000 DMIPS avec prise en charge des capacités ASIL D sans microcontrôleurs (MCU) externes. Fabriquée à l’aide de l’un des nœuds de processus les plus avancés de TSMC, la nouvelle série de SoC atteint à la fois des performances de CPU haut de gamme et une réduction de 30 à 35 % de la consommation d’énergie*² par rapport aux produits conçus pour un nœud de processus de 5 nm. Ces caractéristiques d’efficacité énergétique réduisent considérablement les coûts globaux du système en éliminant le besoin de solutions de refroidissement supplémentaires, tout en augmentant l’autonomie des véhicules.
Alors que les SoC R-Car Gen 5 sont dotés de puissants moteurs de traitement NPU et GPU natifs, Renesas offre à ses clients la possibilité d’augmenter leurs performances grâce à des extensions chiplet. En combinant un NPU sur puce de 400 TOPS avec un NPU externe via une extension chiplet, par exemple, il est possible de multiplier par trois ou quatre, voire plus, les performances de traitement de l’intelligence artificielle. Pour une intégration transparente des chiplets, le R-Car X5H offre l’interconnexion standard UCle (Universal Chiplet Interconnect Express) entre les puces et les API, ce qui facilite l’interopérabilité avec d’autres composants dans un système multi-puces, même s’il s’agit de puces autres que celles de Renesas. Cette approche de conception flexible permet aux équipementiers automobiles et aux fournisseurs de de premier rang de combiner différentes fonctions et de personnaliser leurs systèmes, y compris pour les mises à niveau futures sur les différentes plateformes de véhicules.
Alors que les constructeurs automobiles et les fournisseurs de de premier rang exigent davantage de performances et de fonctionnalités, la sécurité reste leur priorité numéro un. Alors que d’autres SoC s’appuient uniquement sur une isolation logicielle, le SoC R-Car X5H offre également la technologie FFI (Freedom from Interference) basée sur le matériel. Cette conception matérielle permet d’isoler en toute sécurité les fonctions critiques pour la sécurité, telles que le freinage électrique, des fonctions non critiques. Les fonctions jugées critiques pour la sécurité peuvent se voir attribuer leurs propres domaines distincts et redondants, chacun ayant son propre cœur de CPU, sa propre mémoire et ses propres interfaces, ce qui permet d’éviter des défaillances potentiellement catastrophiques du véhicule en cas de défaillance matérielle ou logicielle d’un domaine différent. Le R-Car X5H est également doté d’une gestion de la qualité de service (QoS) qui détermine les priorités de la charge de travail et affecte les ressources de traitement en temps réel.
« Nos dernières innovations dans la plateforme R-Car Gen 5 s’attaquent aux défis complexes auxquels l’industrie automobile est confrontée aujourd’hui », a déclaré Vivek Bhan, vice-président senior et directeur général de la division High Performance Computing de Renesas. « Nos clients recherchent des solutions de systèmes automobiles de bout en bout qui couvrent tous les aspects, de l’optimisation matérielle à la conformité aux normes de sécurité, en passant par la sélection d’architectures flexibles et évolutives et l’intégration transparente d’outils et de logiciels. Notre famille R-Car Gen 5 répond à ces exigences et nous nous engageons à aider l’industrie à accélérer le développement SDV et les innovations Shift-Left pour la prochaine ère de la technologie automobile. »
« Nous sommes ravis de nous associer à un leader technologique automobile de confiance tel que Renesas pour mettre sur le marché sa dernière innovation en utilisant notre technologie de pointe 3 nm », a déclaré le Dr Kevin Zhang, vice-président senior du Business Development and Global Sales, et Deputy Co-COO de TSMC. « Notre processus N3A est optimisé pour les SoC automobiles avancés, avec des performances 3 nm à la pointe de l’industrie et une fiabilité AEC Q-100 Grade 1. Nous sommes ravis de travailler avec Renesas au développement de cette plateforme R-Car Gen5 et de contribuer à redéfinir l’avenir des ’véhicules définis par le silicium’. »
Asif Anwar, directeur exécutif de l’analyse du marché automobile chez TechInsights, a déclaré : « Le chemin vers le SDV sera étayé par la numérisation du poste de pilotage, la connectivité du véhicule et les capacités ADAS. L’architecture électrique/électronique (E/E) du véhicule sera l’élément central qui permettra d’intégrer les caractéristiques et les fonctions dans des contrôleurs zonaux et centralisés qui fourniront les capacités de calcul nécessaires. TechInsights prévoit que le marché des contrôleurs zonaux et des processeurs SoC à haute performance croîtra à un taux de croissance annuel moyen de 17 % entre 2028 et 2031. »
« Renesas est l’un des trois principaux fournisseurs de processeurs automobiles et met à profit des décennies d’expérience avec son SoC R-Car X5H de cinquième génération qui s’adaptera aux exigences d’un SDV », poursuit M. Anwar. « En s’appuyant sur le processus 3 nm, le SoC R-Car X5H permet à l’industrie automobile de mettre en œuvre un ensemble de solutions multi-usages qui peuvent être utilisées sur toute la plateforme du véhicule avec des budgets d’énergie optimisés. En combinant cela avec la plateforme RoX SDV, Renesas peut offrir une approche multi-domaine, centrée sur le logiciel, qui réduira le temps de mise sur le marché pour l’industrie automobile. »
Le R-Car Gen 5 de Renesas prend en charge la plus large gamme d’exigences de traitement de l’industrie, des calculateurs zonaux au calcul central haut de gamme, au service des véhicules d’entrée de gamme et des modèles de classe luxe. Grâce à une nouvelle architecture matérielle unifiée basée sur les cœurs de CPU Arm, les développeurs sur R-Car Gen 5 peuvent réutiliser les mêmes logiciels, outils et applications de la vaste gamme de nouveaux SoC 64 bits de Renesas et des futurs produits, y compris les MCU 32 bits crossover et les MCU 32 bits pour l’automobile. Dans le cadre de la famille R-Car de nouvelle génération, Renesas élargit son portefeuille pour commande de véhicules avec une nouvelle série de MCU R-Car, qui sera également alimentée par Arm. Renesas prévoit d’échantillonner une nouvelle série de MCU 32 bits avec une sécurité renforcée pour les applications de carrosserie et de châssis au premier trimestre 2025.
Le dernier R-Car X5H de Renesas et tous les futurs produits Gen 5 sont conçus pour accélérer le développement SDV en combinant le matériel et le logiciel dans une plateforme de développement complète. La plateforme SDV R-Car Open Access (RoX), récemment lancée, intègre l’ensemble du matériel, des systèmes d’exploitation (OS), des logiciels et des outils nécessaires aux développeurs automobiles pour mettre au point rapidement les véhicules de la prochaine génération avec des mises à jour logicielles sécurisées et continues. RoX offre aux équipementiers et aux fournisseurs de premier rang la flexibilité nécessaire pour concevoir virtuellement une large gamme de solutions informatiques évolutives pour les systèmes ADAS, IVI, les passerelles et les systèmes de fusion inter domaines, ainsi que les systèmes de contrôle de la carrosserie, de contrôle de domaine et de contrôle de zone.
Renesas présentera une démonstration en direct de l’environnement de développement R-Car Gen 5 au salon electronica 2024 à Munich, en Allemagne, du 12 au 15 novembre dans le hall B4, stand 179. Lors de ce salon, les participants auront l’occasion de voir comment les ingénieurs peuvent concevoir des logiciels automobiles à l’aide de la plateforme de développement Renesas Open Access (RoX).
Le R-Car X5H sera échantillonné pour certains clients du secteur automobile au premier semestre 2025, la production étant prévue pour le second semestre 2027.
