圍繞可拓展的計算能力，提供全覆蓋的汽車電子應用方案——瑞薩電子亮相2023慕尼黑上海電子展

2022年，瑞薩電子在全球MCU市場的份額達到了17%，位居全球第一；在汽車MCU市場，市場份額高達30%，位居全球第一。而在汽車SoC領域，瑞薩電子也在近年來積極拓寬R-Car的產(chǎn)品組合，推出自有核之外的Arm Core的產(chǎn)品，不斷提升產(chǎn)品競爭力。

而在汽車市場能夠取得成功，并不僅僅來自其產(chǎn)品的性能優(yōu)勢，整車廠和Tier1客戶更多看重的是芯片廠商提供的整體方案的能力。瑞薩電子也于近年來圍繞著MCU和R-Car SoC產(chǎn)品，推出了覆蓋高性價比到高性能、涵蓋智能座艙、ADAS、電機控制、電池管理和無線充電等等一系列的全套解決方案。

在近日2023慕尼黑上海電子展上，我們打卡了瑞薩電子的展位，深刻體會到了瑞薩電子在汽車電子領域強大的方案能力和廣泛的覆蓋面。在此，挑選幾個更具特色的方案分享給大家。

覆蓋自動駕駛L2-L4級別的可拓展ADAS方案

在ADAS與自動駕駛解決方案展區(qū)中，基于瑞薩電子R-Car V4H搭配Hailo-8的解決方案尤為引人關注。自動駕駛應用需要通過深度學習來實現(xiàn)高精度的物體識別，而深度學習推理處理需要大量數(shù)據(jù)計算和內(nèi)存容量。為了滿足這些需求，瑞薩電子和Hailo公司合作開發(fā)了R-Car V4H配Hailo-8的解決方案，人工智能和計算性能的可擴展性為自動駕駛L2-L4提供了靈活性，滿足不同客戶不同車型上對AI性能的要求。

Hailo是一家以色列的AI芯片初創(chuàng)公司，該公司希望通過智能邊緣技術彌合現(xiàn)有和未來AI技術之間的差距。Hailo的Hailo-8邊緣AI處理器具有26TOPS的算力。這一個小型、低功耗（2.5W）和獨立的芯片可以實時處理高分辨率視頻。而R-Car V4H則是瑞薩電子推出的16nm高集成度單芯片ADAS ECU芯片，內(nèi)部集成了4個1.8Ghz的Cortex-A76內(nèi)核，3個1.4Ghz的鎖步Arm Cortex-R52內(nèi)核，600的MHz AXM-8-256 GPU，ISP，專用的DL和計算機視覺I/P等。

R-Car V4H是能夠提供低功耗單芯片ADAS/AD解決方案，并使用汽車攝像頭實現(xiàn)高精度和高速的自定位預測。高達34TOPS的深度學習性能，不僅支持處理語義分割，還能夠處理分類和對象檢測。在現(xiàn)場同樣也有R-Car V4H單芯片實現(xiàn)預測自定位和語義分割的解決方案展出。

既然本身R-Car V4H就具備強大的計算能力，而與Hilo-H8的協(xié)同，則為AI計算提供了更高的可擴展性，使L2-L4設計具有靈活性和成本效益。兩者的合作，讓客戶可以在從60TOPS到超過170TOPS的應用需求上，都能夠獲得性能均衡的解決方案。并且該方案是透過一個開放的軟件生態(tài)系統(tǒng)，為OEMs/Tier 1提供更多的控制和創(chuàng)新的可能性和靈活性。

雖然當前業(yè)界在智駕芯片上的算力角逐愈發(fā)激烈，但不可否認的是今年整車廠面臨較大的cost-down的壓力。而像R-Car V4H+Hailo-8這樣靈活的方案，無疑會是一種很好的選擇。

支持360度探測的“衛(wèi)星”架構雷達系統(tǒng)

沒有高清雷達系統(tǒng)，高算力也就毫無用武之地。而從整車雷達架構發(fā)展來看，衛(wèi)星架構是業(yè)界發(fā)展的方向。瑞薩電子也展出了基于RAA270205雷達收發(fā)器+R-Car SoC作為中央單元的自動駕駛衛(wèi)星雷達解決方案。

據(jù)悉，RAA270205是一款高性能76-81GHz雷達收發(fā)器，配備4Tx和4Rx信道，最多支持16個MIMO（多輸入和多輸出）通道。瑞薩雷達收發(fā)器設計用于優(yōu)化射頻性能，保持低噪聲和低功耗，還具有高速ADC（模數(shù)轉換器）和高速數(shù)據(jù)接口，適用于4D成像雷達和衛(wèi)星雷達。多個衛(wèi)星雷達單元連接到基于R-Car SoC的中央處理單元，該中央處理單元融合傳感器數(shù)據(jù)以實現(xiàn)360°探測范圍。

RAA270205的背景來源于瑞薩電子去年年初收購的一家名為Steradian Semiconductors的公司，通過收購之后雙方技術融合設計了該產(chǎn)品。作為支持角雷達和中央處理雷達架構的MMIC，RAA270205特別適用于成像雷達、遠程前視雷達和4D雷達，還可通過級聯(lián)方式實現(xiàn)通道數(shù)和雷達分辨率進一步拓展。

此外值得一提的是，RAA270205具有和高達5GHz的帶寬，有著比競品快近三倍的112.5MSPS ADC采樣率；功耗為1.2W，比同類收發(fā)器低50%；噪聲系數(shù)為9dB，比其他雷達收發(fā)器低3dB。

透過RAA270205和R-Car SoC中央單元的組合，該方案能夠滿足L3級別的自動駕駛應用對于雷達數(shù)據(jù)的嚴苛要求。

ADAS對于高性能算力需求較高，因此汽車智能化解決方案大多圍繞著R-Car系列SoC展開。而在其他一些更關注控制的應用方向上，RH850系列則是更合適的選擇，在展臺現(xiàn)場我們看到的更多的汽車電氣化方向上的解決方案，大多都能夠看到RH850的身影。接下來挑選兩款為大家介紹一下。

SBC+AFE+MCU的完整汽車BMS方案

在汽車電氣化的應用中，最為受關注的當屬主驅逆變器的方案和BMS的方案。而瑞薩電子此次也都均有相應的方案展出，我們先來看BMS的方案。瑞薩電子的方案優(yōu)勢在于完整度非常高，是SBC+AFE+MCU的汽車BMS完整評估和開發(fā)平臺，這正是因為其同時具備MCU、模擬和電源幾大優(yōu)勢產(chǎn)品組合。

在此Demo中，系統(tǒng)基礎芯片（SBC）采用了瑞薩電子的RAA271082/4，這是一款適配式多軌電源的汽車級電源管理芯片，包含一個初級高壓同步降壓式穩(wěn)壓器、兩個次級低壓同步降壓式穩(wěn)壓器和一個LDO穩(wěn)壓器。在功能安全方面該器件該符合AEC-Q100 1級標準，同時符合ASILD ISO26262開發(fā)流程。

控制部分選擇了瑞薩電子的RH850，可以按照實際需求選擇具體型號。RH850是車規(guī)級的MCU，提供了一系列可供選擇的CPU內(nèi)核結構滿足不同的汽車應用需求。

在AFE和MCU之間的傳輸物理層，進行SPI信號和差分信號轉換的是瑞薩電子的RAA271720/1。而在真正的前端感知層，可以選擇RAA2717xx和RAA2718xx進行多通道的采樣；同時也可以選擇RAA271722進行高壓采集和電流采集。

雙電機控制最頂級驅動效率

在主驅逆變器的方案中，瑞薩電子展出的一款Turn-key的方案受到了大家的關注，這一解決方案據(jù)稱能夠為雙電機控制最頂級驅動效率。

據(jù)悉，該方案是內(nèi)嵌旋變解碼器到數(shù)字轉換器單片機RH850C1M-A2以及專用PMIC的整體電機控制解決方案，可顯著減少電路板面積和BOM成本，可廣泛應用于純電或混動汽車電機控制。

RH850C1M-A2采用兩個RH850 G3MH CPU內(nèi)核，主頻320MHz，還包括一個鎖步雙核。在電機控制方面提供3個電機控制定時器 (TSG3)，2個R/D轉換器 (RDC3A)和1個增強型電機控制單元 (EMU3)。

在此方案中，PMIC選擇了RAA270000KFT，這是專為RH850適配的電池管理IC，預驅動部分選擇了6顆RAJ2930XX，而IGBT則是采用了高性價比的RJQ7031。

除了電機驅動的主要功能外，在此方案中瑞薩還可以提供硬件及即時啟動電機控制軟件的配套整體方案支持，縮短客戶開發(fā)周期。

結語

憑借著在汽車MCU、SoC上的強大市場份額，再疊加上近年來不斷通過技術并購強化而來的電源和模擬能力，瑞薩電子已經(jīng)能夠為汽車客戶提供從高性價比到高性能、從智能化到電氣化全覆蓋的方案。而隨著后續(xù)其SiC的量產(chǎn)，瑞薩電子在汽車電子上的版圖也會更加完整，成為無可撼動的汽車芯片和解決方案頂級供應商。