瑞薩拓展面向車載的SH系列微控制器的解決方案

在汽車電子領(lǐng)域的高速發(fā)展過(guò)程中，瑞薩科技不斷致力于車載微控制器及Soc產(chǎn)品的擴(kuò)展。在此類產(chǎn)品中，主要針對(duì)動(dòng)力總成系統(tǒng)及車載信息系統(tǒng)（CIS）的SuperH族作為高端產(chǎn)品線，正不斷被世界眾多用戶所采用。

■可對(duì)應(yīng)各種需求的廣泛產(chǎn)品陣容
在汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)蓬勃的發(fā)展的今天，該業(yè)務(wù)已成為瑞薩事業(yè)發(fā)展的重中之重。而瑞薩傲居高端市場(chǎng)份額的微控制器（MCU/MPU）及Soc在車載方面的應(yīng)用也頗為廣泛。

汽車半導(dǎo)體包括了從動(dòng)力總成系統(tǒng)到安全性（主動(dòng)安全系統(tǒng)/被動(dòng)安全系統(tǒng)）、儀表板、汽車網(wǎng)絡(luò)、底盤系統(tǒng)、車身和舒適設(shè)備、汽車音響、汽車信息系統(tǒng)（CIS）等，幾乎涵蓋了所有的汽車功能。一輛汽車搭載的MCU有從數(shù)十個(gè)到上百個(gè)之多，根據(jù)不同的用途，所需MCU的功能和性能也是豐富多彩的。瑞薩在針對(duì)汽車半導(dǎo)體的應(yīng)用中，保有著R8C、M16C、H8SX、R32C及SH(SuperH)等豐富產(chǎn)品系列。針對(duì)不同用途的強(qiáng)大陣容產(chǎn)品線內(nèi)，最為高端的SH族集中了動(dòng)力總成系統(tǒng)、底盤系統(tǒng)、主動(dòng)安全系統(tǒng)、數(shù)字儀表板、CIS等高度處理用途所需的產(chǎn)品，正在不斷拓展市場(chǎng)。

■動(dòng)力總成系統(tǒng)/底盤系統(tǒng)
隨著排放法規(guī)和燃油經(jīng)濟(jì)性要求的不斷提高，動(dòng)力總成系統(tǒng)也朝著更高精度控制性能的方向發(fā)展。瑞薩產(chǎn)品線除了擁有作為動(dòng)力總成系統(tǒng)已受市場(chǎng)認(rèn)可的SH705x系列（SH-2E內(nèi)核）外，如今搭載了更高性能的SH-2A內(nèi)核的SH7250系列也已投入市場(chǎng)。

例如用于引擎及變速箱控制的SH7253，內(nèi)置了90nm的高速FLASH內(nèi)存，擁有即使在125℃的操作環(huán)境下也能實(shí)現(xiàn)120MHz的高速運(yùn)轉(zhuǎn)并維持350mW以下低功耗的能力。同樣，SH7254R則搭載了200MHz動(dòng)作速度的SH2A-FPU，CAN (Controller Area Network)等周邊功能及接口、ROM： 2.5MB、RAM： 128KB大容量?jī)?nèi)存。此外，在EPS(Electric Power Steering)、制動(dòng)器、轉(zhuǎn)向控制等線控技術(shù)（x-by-Wire）以及HEV馬達(dá)制動(dòng)用方面，瑞薩也擁有內(nèi)置CAN接口的SH147系列（SH-2內(nèi)核）。

■主動(dòng)安全系統(tǒng)
近年來(lái)，汽車領(lǐng)域針對(duì)安全性及環(huán)保性的要求越來(lái)越高。除了代表“碰撞沖擊”（被動(dòng)安全系統(tǒng)）的安全氣囊以外，通過(guò)事前檢測(cè)車輛行駛過(guò)程中駕駛員對(duì)車輛左右側(cè)的長(zhǎng)時(shí)間注視、以及視野不良處交通狀況等計(jì)算事故發(fā)生可能性，并以此避免事故發(fā)生的主動(dòng)安全系統(tǒng)功能的搭載要求也越來(lái)越高。瑞薩在已將M32R-ECU系列微控制器投入量產(chǎn)，并在駕駛支持系統(tǒng)的市場(chǎng)上獲得眾多有效成績(jī)之后，又推出SH-4A內(nèi)核的SH7450系列新產(chǎn)品，以對(duì)應(yīng)今后安全駕駛支持系統(tǒng)市場(chǎng)越來(lái)越高性能化的需求。

在主動(dòng)安全系統(tǒng)中，除借助毫米波雷達(dá)及汽車電子導(dǎo)航系統(tǒng)以外，圖像識(shí)別的功能也同樣不可或缺。SH7450擁有432MIPS以上的處理性能，浮點(diǎn)運(yùn)算性能方面實(shí)現(xiàn)了單精度最大1.68GFLOPS。同時(shí)內(nèi)置了大容量FLASH內(nèi)存及512K字節(jié)的SRAM，可用于大容量檢測(cè)數(shù)據(jù)的處理，強(qiáng)化了車載攝像頭控制、車載毫米波雷達(dá)系統(tǒng)等必要周邊功能。

■CIS
面向以汽車電子導(dǎo)航系統(tǒng)為核心的CIS（車載信息系統(tǒng)），瑞薩搭載了SoC的SuperH族——SH-Navi系列產(chǎn)品線中也擁有著品種眾多的產(chǎn)品。

例如SH-Navi II V (SH7774)，在針對(duì)汽車導(dǎo)航的SoC(System on Chip)方面，在搭載了全球首個(gè)圖像處理功能并能完成600MHz的高速處理及擁有4.2GFLOPS（giga floating-point operations per second）的處理性能的同時(shí)，內(nèi)置了2D圖像繪制引擎、音頻解碼器、以太網(wǎng)接口等豐富的周邊功能。同系列的SH-Navi II G (SH7775)則配備了3D圖像繪制引擎及GPS基帶處理功能等。

作為最高端產(chǎn)品的SH-Navi3(SH7776)則搭載了2個(gè)SH-4A內(nèi)核，在533MHz處理時(shí)達(dá)到最大1920MIPS（960MIPS×2）的處理性能同時(shí)實(shí)現(xiàn)低功耗，與瑞薩第二代汽車導(dǎo)航用SoC（SH-Navi2）的處理性能相比性能提高約2倍。除此之外，也搭載了實(shí)現(xiàn)豐富逼真3D畫面的3D圖像繪制引擎及2D、3D畫面處理器。以此對(duì)應(yīng)汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的3D繪圖。真可謂具備了新時(shí)代汽車信息中心的實(shí)力。

另一款產(chǎn)品SH7786，作為汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的MPU，不僅搭載了工作效率533MHz的SH-4A雙內(nèi)核，更配備DDR3、PCI Express、USB、SD卡接口及控制LCD液晶屏的顯示單元（DU）。

此外，在針對(duì)PND(Portable Navigation Device)等低端汽車導(dǎo)航系統(tǒng)中，也有SH Mobile R2(SH7723)產(chǎn)品可進(jìn)行對(duì)應(yīng)。SH Mobile R2搭載了最大頻率為400MHz能實(shí)現(xiàn)720MIPS高速處理的SH-4A CPU內(nèi)核。除2D圖形加速器、USB 2.0 host/function（支持高速）、ATAPI控制等豐富的周邊功能外，更有VPU（視頻處理器）、多編解碼器動(dòng)畫處理IP等功能，而其特長(zhǎng)則是能夠支持電視等的畫面處理。
   
畫面的處理現(xiàn)已成為CIS及主動(dòng)安全系統(tǒng)中的一個(gè)重點(diǎn)。SuperH在擁有優(yōu)秀的內(nèi)核處理性能外，其更大的優(yōu)勢(shì)所在便是具備畫面處理的各種硬件/軟件IP及可隨意對(duì)應(yīng)各種需求的產(chǎn)品群。

■虛擬圖像數(shù)字儀表板
儀表板周邊產(chǎn)品正在進(jìn)一步普及除了顯示速度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以外，將耗油情況等行駛信息、警告、攝像頭畫面、乃至汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的信息也在彩色液晶顯示屏上顯示出來(lái)的數(shù)字儀表板在不斷普及。針對(duì)與此，瑞薩則擁有以SH7256為首的面向新時(shí)代的產(chǎn)品。搭載了控制方面最為高端的雙SH-2A內(nèi)核的SH7256，支持200MHz運(yùn)轉(zhuǎn)，并為每個(gè)內(nèi)核都配備了FPU。

在PC及服務(wù)器用的MPU中多核產(chǎn)品的應(yīng)用正在不斷普及。而這些使用情況下所采用的多核產(chǎn)品是在同一OS下使用并列運(yùn)行的SMP（對(duì)稱型多核處理）的形式。與此相對(duì)，以汽車使用為首的嵌入領(lǐng)域所運(yùn)用的并非SMP，而更多的是不同的內(nèi)核分別獨(dú)立采用不同的OS（如μITRON和WindowsCE）構(gòu)成的AMP（非對(duì)稱型多核處理）形式。瑞薩SuperH系列除了以SH-4A及SH-2A來(lái)拓展多核產(chǎn)品外，同時(shí)也能對(duì)應(yīng)SMP/AMP。此外，這些產(chǎn)品的另一特長(zhǎng)是具有對(duì)于每個(gè)內(nèi)核存取存儲(chǔ)領(lǐng)域的監(jiān)視和內(nèi)核間的數(shù)據(jù)通信等多核處理器所特有問(wèn)題的解決功能。