Socionext以高性能平臺化SoC重塑出行方式

12月22日-23日，在中國集成電路設(shè)計業(yè)2021年會暨無錫集成電路產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇（ICCAD 2021）上，Socionext中國總經(jīng)理楊宜博士受邀發(fā)表了《重塑人們出行方式的硅基平臺》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)計能力和經(jīng)驗，面對當(dāng)前炙手可熱的新興電動智能車行業(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)級硅基平臺能力來賦能這個正在重塑人們出行方式的行業(yè)。

圖：Socionext中國總經(jīng)理楊宜博士發(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)推動汽車產(chǎn)業(yè)的不斷迭代、進(jìn)化、升級；而汽車產(chǎn)業(yè)又推動城市、社會、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)汽車時代向自動駕駛時代演進(jìn)，汽車的電動化、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，二者對自動駕駛發(fā)展起到了助推作用。

圖：Socionext中國總經(jīng)理楊宜博士發(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)汽車時代向自動駕駛時代演進(jìn)，汽車的電動化、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，二者對自動駕駛發(fā)展起到了助推作用。

圖：汽車自動駕駛分級：L1~L5

汽車工業(yè)的發(fā)展趨勢：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)往分域計算以及將來的集中式計算的方向演進(jìn)。更人性化的座艙體驗和數(shù)量更多、精度更高的傳感器，以及更大帶寬的通信需求，需要有計算能力更強(qiáng)的算力芯片來承載。這對車內(nèi)的算力平臺和SOC的集成度提出了更高的要求。由此可見，計算SoC平臺成為AD/ADAS和智能座艙的核心。

圖：汽車電子電氣架構(gòu)（E/E）的演進(jìn)過程

第一個變化是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越數(shù)字化，ECU的互連也越來越多，采用了域型體系結(jié)構(gòu)來概述和定義整個系統(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，每個區(qū)域包含一個稱為區(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)載過程和整個系統(tǒng)控制整合在中央車輛計算機(jī)中。

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

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（MS）主要包括傳感邊緣、駕駛艙HMI和汽車計算。傳感邊緣是檢測汽車外部狀態(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。汽車計算是自動駕駛/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計算。

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

除了在汽車市場20多年的經(jīng)驗外，Socionext在系統(tǒng)開發(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，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。為了適應(yīng)CASE時代的變化，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。

圖：楊宜博士講解Socionext在汽車領(lǐng)域的優(yōu)勢

其次，是Socionext的SoC設(shè)計技術(shù)

在需要高級SoC的5G、數(shù)據(jù)中心和汽車市場中，由于所需規(guī)格（如計算和網(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，對市場應(yīng)用有著更廣闊的視野，可以利用自身優(yōu)勢而不是垂直集成模型中特定產(chǎn)品所需的半導(dǎo)體部件，提供更具競爭力的SoC。此外，通過靈活的IP陣容，包括來自其他公司的IP，可以迅速響應(yīng)客戶需求，并使用基本SoC架構(gòu)技術(shù)開發(fā)靈活的ASIC。

憑借豐富的SoC設(shè)計經(jīng)驗，Soiconext可以為汽車市場提供極具競爭力的SoC。

圖：Socionext SoC設(shè)計技術(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)開發(fā)汽車半導(dǎo)體。近年來，由于電動汽車和E/E體系結(jié)構(gòu)的變化，在需要計算資源的汽車領(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，市場也有需求。這一趨勢在AD/ADAS領(lǐng)域是顯著的，盡管Socionext目前正在開發(fā)5nm的SoC，但未來需要先進(jìn)的3nm工藝開發(fā)。

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

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)，以開發(fā)ASIC中的Spec。第二是軟件技術(shù)，Socionext有從低級到高級的軟件工程師和技術(shù)。最后是汽車級質(zhì)量保證，Socionext團(tuán)隊豐富的開發(fā)經(jīng)驗支持產(chǎn)品符合ISO26262/ISO21434功能安全體系。

通過這三個要素，Socionext可以使用具有汽車級質(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質(zhì)量的硬件和軟件技術(shù)，以滿足客戶需求。

圖：Socionext的先進(jìn)技術(shù)

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

設(shè)計策略（DFM/DFT）

測試策略

可靠性試驗（AEC-Q100）

生產(chǎn)過程控制（汽車服務(wù)包）

功能安全體系（ISO26262）

文件（PPAP）

客戶投訴（8D報告）

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，以提供針對客戶需求的系統(tǒng)優(yōu)化的解決方案。

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

對于2D圖形IP，Socionext正在準(zhǔn)備2D-BLT處理功能、抖動/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)控和檢測等要求實現(xiàn)最佳性能。這是未來人工智能引擎中實現(xiàn)圖像高識別性能的技術(shù)。

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

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

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)，汽車市場的增長，特別是ASIC市場的增長，為Socionext提供了可持續(xù)發(fā)展的絕佳機(jī)會。Socionext憑借強(qiáng)大的前端專業(yè)知識、精湛的7nm/5nm設(shè)計實施技能、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。此外，擁有汽車領(lǐng)域的廣泛知識，尤其是功能安全方面的知識，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)大市場規(guī)模，加快上市時間。

圖：Socionext的主要汽車市場