圍繞可拓展的計(jì)算能力，提供全覆蓋的汽車電子應(yīng)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(chǎng)的份額達(dá)到了17%，位居全球第一；在汽車MCU市場(chǎng)，市場(chǎng)份額高達(dá)30%，位居全球第一。而在汽車SoC領(lǐng)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(chǎng)能夠取得成功，并不僅僅來自其產(chǎn)品的性能優(yōu)勢(shì)，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(jià)比到高性能、涵蓋智能座艙、ADAS、電機(jī)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(huì)到了瑞薩電子在汽車電子領(lǐng)域強(qiáng)大的方案能力和廣泛的覆蓋面。在此，挑選幾個(gè)更具特色的方案分享給大家。

覆蓋自動(dòng)駕駛L2-L4級(jí)別的可拓展ADAS方案

在ADAS與自動(dòng)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(guān)注。自動(dòng)駕駛應(yīng)用需要通過深度學(xué)習(xí)來實(shí)現(xiàn)高精度的物體識(shí)別，而深度學(xué)習(xí)推理處理需要大量數(shù)據(jù)計(jì)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(jì)算性能的可擴(kuò)展性為自動(dòng)駕駛L2-L4提供了靈活性，滿足不同客戶不同車型上對(duì)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(shù)彌合現(xiàn)有和未來AI技術(shù)之間的差距。Hailo的Hailo-8邊緣AI處理器具有26TOPS的算力。這一個(gè)小型、低功耗（2.5W）和獨(dú)立的芯片可以實(shí)時(shí)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(gè)1.8Ghz的Cortex-A76內(nèi)核，3個(gè)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(jì)算機(jī)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(shí)現(xiàn)高精度和高速的自定位預(yù)測(cè)。高達(dá)34TOPS的深度學(xué)習(xí)性能，不僅支持處理語義分割，還能夠處理分類和對(duì)象檢測(cè)。在現(xiàn)場(chǎng)同樣也有R-Car V4H單芯片實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)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(qiáng)大的計(jì)算能力，而與Hilo-H8的協(xié)同，則為AI計(jì)算提供了更高的可擴(kuò)展性，使L2-L4設(shè)計(jì)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(yīng)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(gè)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(dāng)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(rèn)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(huì)是一種很好的選擇。

支持360度探測(cè)的“衛(wèi)星”架構(gòu)雷達(dá)系統(tǒng)

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

據(jù)悉，RAA270205是一款高性能76-81GHz雷達(dá)收發(fā)器，配備4Tx和4Rx信道，最多支持16個(gè)MIMO（多輸入和多輸出）通道。瑞薩雷達(dá)收發(fā)器設(shè)計(jì)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(zhuǎn)換器）和高速數(shù)據(jù)接口，適用于4D成像雷達(dá)和衛(wèi)星雷達(dá)。多個(gè)衛(wèi)星雷達(dá)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(shí)現(xiàn)360°探測(cè)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(shù)融合設(shè)計(jì)了該產(chǎn)品。作為支持角雷達(dá)和中央處理雷達(dá)架構(gòu)的MMIC，RAA270205特別適用于成像雷達(dá)、遠(yuǎn)程前視雷達(dá)和4D雷達(dá)，還可通過級(jí)聯(lián)方式實(shí)現(xiàn)通道數(shù)和雷達(dá)分辨率進(jìn)一步拓展。

此外值得一提的是，RAA270205具有和高達(dá)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(dá)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(jí)別的自動(dòng)駕駛應(yīng)用對(duì)于雷達(dá)數(shù)據(jù)的嚴(yán)苛要求。

ADAS對(duì)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(guān)注控制的應(yīng)用方向上，RH850系列則是更合適的選擇，在展臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)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(yīng)用中，最為受關(guān)注的當(dāng)屬主驅(qū)逆變器的方案和BMS的方案。而瑞薩電子此次也都均有相應(yīng)的方案展出，我們先來看BMS的方案。瑞薩電子的方案優(yōu)勢(shì)在于完整度非常高，是SBC+AFE+MCU的汽車BMS完整評(píng)估和開發(fā)平臺(tái)，這正是因?yàn)槠渫瑫r(shí)具備MCU、模擬和電源幾大優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品組合。

在此Demo中，系統(tǒng)基礎(chǔ)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(jí)電源管理芯片，包含一個(gè)初級(jí)高壓同步降壓式穩(wěn)壓器、兩個(gè)次級(jí)低壓同步降壓式穩(wěn)壓器和一個(gè)LDO穩(wěn)壓器。在功能安全方面該器件該符合AEC-Q100 1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)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(shí)際需求選擇具體型號(hào)。RH850是車規(guī)級(jí)的MCU，提供了一系列可供選擇的CPU內(nèi)核結(jié)構(gòu)滿足不同的汽車應(yīng)用需求。

在AFE和MCU之間的傳輸物理層，進(jìn)行SPI信號(hào)和差分信號(hào)轉(zhuǎn)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(jìn)行多通道的采樣；同時(shí)也可以選擇RAA271722進(jìn)行高壓采集和電流采集。

雙電機(jī)控制最頂級(jí)驅(qū)動(dòng)效率

在主驅(qū)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(guān)注，這一解決方案據(jù)稱能夠?yàn)殡p電機(jī)控制最頂級(jí)驅(qū)動(dòng)效率。

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

RH850C1M-A2采用兩個(gè)RH850 G3MH CPU內(nèi)核，主頻320MHz，還包括一個(gè)鎖步雙核。在電機(jī)控制方面提供3個(gè)電機(jī)控制定時(shí)器 (TSG3)，2個(gè)R/D轉(zhuǎn)換器 (RDC3A)和1個(gè)增強(qiáng)型電機(jī)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(yù)驅(qū)動(dòng)部分選擇了6顆RAJ2930XX，而IGBT則是采用了高性價(jià)比的RJQ7031。

除了電機(jī)驅(qū)動(dòng)的主要功能外，在此方案中瑞薩還可以提供硬件及即時(shí)啟動(dòng)電機(jī)控制軟件的配套整體方案支持，縮短客戶開發(fā)周期。

結(jié)語

憑借著在汽車MCU、SoC上的強(qiáng)大市場(chǎng)份額，再疊加上近年來不斷通過技術(shù)并購強(qiáng)化而來的電源和模擬能力，瑞薩電子已經(jīng)能夠?yàn)槠嚳蛻籼峁母咝詢r(jià)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(huì)更加完整，成為無可撼動(dòng)的汽車芯片和解決方案頂級(jí)供應(yīng)商。