AI加速器可集成至单个芯片，瑞萨发布最新车用产品路线图

去年夏天，台积电曾心急火燎地派遣了一支高管团队，紧急奔赴日本，对公司的设备供应商进行考察。台积电十分好奇，芯片产能端已经火烧眉毛，日本供应商的生产设备却迟迟无法交付。按计划，台积电将在未来三年投资1000亿美元，用于扩大晶圆制造产能和技术研发。千亿美元的投资箭在弦上，没想到，却在关键时刻遭遇上游供应的瓶颈，直接影响到新工厂的扩建，和巨额订单的按时生产。这不是台积电一家的烦恼。前两年，汽车行业缺芯，上游设备的供应瓶颈就像只乌鸦盘旋在台积电的头顶，也给芯片制造商们带来新的产能困境，本已棘手的全球芯片短缺更是雪上加霜。让大家没想到的是，一直以来高高在上的台积电，也有被“卡脖子”的尴尬时刻。也是在这个时候，很多人才意识到，芯片产业链的“日本力量”，低调，不张扬，却在某些领域独步天下，甚至在整个链条上扮演着极为关键的角色。瑞萨是日本芯片产业的代表，也是传统汽车芯片巨头，在车规级芯片领域，这家日本半导体巨鳄的实力不容小觑。在上周结束的进博会现场，瑞萨公开了针对汽车领域所有主要应用的下一代片上系统（SoC）和微控制器（MCU）计划。据悉，瑞萨计划从2024年起，按照这一路线图陆续推出新产品。进博会期间，《智车引擎》也有幸与瑞萨汽车电子技术部高级经理赵坤进行了深入交流，对瑞萨下一代车用SoC和MCU处理器，以及公司整体的业务布局，特别是汽车芯片业务的战略部署有了更清晰的了解。

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第五代车用产品路线图

瑞萨是嵌入式的方案供应商，最核心的产品包括MCU、MPU和SoC，且目前该公司是上述产品线最全的公司之一。目前，微控制单元MCU（Microcontroller Unit）是汽车芯片占比第一的细分品类，它可以将内存、计数器、USB、A/D 转换等周边接口都整合在单一芯片上，实现对产品的运算和控制，在一辆豪华车或新能源车里，通常拥有数百个MCU来实现各种智能化功能。系统级芯片SoC（System on Chip），将系统关键部件集成在一块芯片上，目前，大算力SoC芯片主要应用在智能驾驶和智能座舱领域。瑞萨官方公布了第五代R-Car SoC的相关信息，该SoC面向高性能应用，采用先进的Chiplet小芯片封装集成技术，将为车辆工程师在设计时带来更大的灵活度。举例来说，若高级驾驶辅助系统（ADAS）需要兼顾更突出的AI性能时，工程师可将AI加速器集成至单个芯片中。此外，瑞萨还分享了即将推出的下一代R-Car产品家族两款MCU产品规划——一款为全新跨界MCU系列，旨在为下一代汽车E/E架构中的域和区域电子控制单元（ECU）打造所需的高性能，这款产品将缩小传统MCU与先进R-Car SoC间的性能差距。同时，还发布了一款为车辆控制应用量身定制的独立MCU平台。这两款MCU都将采用Arm架构，并将成为R-Car产品家族重要成员，为车辆工程师提供可扩展选项和软件复用性。作为产品路线图的一部分，瑞萨计划提供一个虚拟软件开发环境，配合汽车行业广为人知的“左移”模式。据悉，这些软件工具将允许客户在开发过程中更早地进行软件设计与测试。值得一提的是，直到第四代推出之前，R-Car SoC均针对特定案例而设计，例如需要高阶AI性能的ADAS/自动驾驶，以及具有增强通信功能的网关解决方案等。瑞萨的第五代R-Car SoC将采用Chiplet技术，搭建一个灵活的平台，可根据不同案例的不同要求进行定制。新平台将提供从入门级到高端型号的多种处理器集，并可将AI加速器等各种IP，以及合作伙伴和客户的IP集成至单个封装。随着汽车E/E架构的不断发展，域控制单元（DCU）和区域控制单元的高性能计算与实时处理能力变得愈发重要。瑞萨为应对这一挑战，开发了基于Arm核的32位跨界R-Car MCU平台，这一平台内置NVM（非易失性存储器），可提供比目前传统MCU更高的性能。此外，瑞萨还推出同样采用Arm技术的全新R-Car MCU系列，以扩展其车辆控制产品阵容。这意味着，车辆系统开发人员将首次能够借助Arm的软件和庞大生态系统，使用这些全新MCU来构建动力总成、车身控制、底盘和仪表盘系统。

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成本，效率与护城河

据瑞萨官方介绍，此次新的扩展，将使瑞萨能够在MCU和SoC之间实现IP标准化，从而提升软件的可用性，降低客户开发费用。提及为客户降本增效，《智车引擎》也向赵坤先生请教了这一问题。业界众所周知，今年现在很多整车厂在打价格战，对供应链的成本把控非常严，瑞萨的第五代产品，又是如何为客户降低成本和开发费用？在赵坤看来，绝大多数的半导体产品，竞争都是非常充分的，包括车规MCU，SoC，还有模拟的，包括IGBT等。所以，靠已有的某个产品本身再去实现大幅度的降本，往往是比较难的。对于瑞萨来讲，公司在努力通过技术的更新来达到更优的性价比，从而为用户提供更好更有竞争力的产品，包括第五代产品。半导体，每个工艺的提升，能够带来更高的性能，更低的功效，同时在成本上也能带来更明显的优势。瑞萨的MCU产品在业界一直有着举足轻重的地位，以此为代表，可以一窥瑞萨的产品护城河。过去，瑞萨的MCU通过Tier1零部件供应商的系统方案放量，一直占据着大量的市场份额，MCU领域跃居全球Top3。不过，伴随着中国科技公司的崛起，“国产替代”的呼声也日渐高涨，作为MCU等领域的领头羊，瑞萨又该如何巩固自己的护城河？赵坤认为，在最近几年，国产半导体进军车规的越来越多，前一段也看到国产做MCU的有20多家，做SoC的也不少。但总的来说，对于车规来讲，是有一些特定的需求，比如对质量的要求，对可持续的供货的要求。汽车更新迭代很快，但每一个车型持续的时间都是相对较长的，所以对这种可持续的供应要求也比较高。考虑到这样的一些特点，在相当的一段时间里面，像瑞萨这样传统的汽车半导体的公司，仍旧有自己优势。目前，瑞萨的产品较为全面，并不是只提供MCU和SoC产品。现在除了数字产品之外，公司也有功率器件等，对比现在的“造芯新秀”，很多国产芯片产品还比较单一。此外，瑞萨虽然是一家日本公司，但进入中国较早，有超过20多年的时间。当前，瑞萨在中国有北京、苏州、上海、成都等多个研发中心，包括在中国也有工厂，相对来说，本地化做得比较好，可以更快地应对本土客户的灵活需求。