瑞萨电子R-Car打造先进驾驶辅助系统方案

瑞萨电子R-Car平台专为新一代汽车计算而设计，可处理自动驾驶或ADAS、网关、车载信息娱乐系统、驾驶舱和仪表盘等各类汽车电子应用。其中，R-Car V4H可用于ADAS和自动驾驶解决方案中的中央处理。在2023年2月22日，由盖世汽车主办的2023第二届汽车芯片产业大会上，瑞萨电子汽车电子市场部副经理应毅辰介绍，在行泊一体场景中，使用7nm工艺的R-Car V4H可将功能安全提升至最高ASIL-D等级，可用于打造单SoC的域控制器。

应毅辰表示，除了ADAS产品，R-Car还可用于座舱、IVI导航、HUD、仪表、网关等，可复用的SoC产品资源可以帮助客户在开发不同应用领域时节省开发时间与成本。此外，瑞萨电子也将把过去基于IP级别的仿真平台扩展至芯片级别，让客户得以在芯片级别仿真平台上开发系统级应用，从而加速汽车产品的迭代进程。

应毅辰|瑞萨电子汽车电子市场部副经理

以下为演讲内容整理：

关于瑞萨电子

目前瑞萨电子的MCU产品已在底盘动力域的汽车电子中得到广泛应用。实际上，在智能座舱IVI以及ADAS中我们也有强大的SoC产品线。除此之外，近年来瑞萨电子也在模拟类产品线上有所扩展，与数字类产品强强联合，通过产品组合帮助Tier 1和OEM快速将产品推向市场。

瑞萨电子提供可靠的产品设计，先进的技术，以及开放的应用平台。半导体芯片各有优点，瑞萨希望尽可能将使用的便捷性和产品优越性带给客户，打造开放的生态环境，并将自定义化的产品推向中国市场，让中国客户根据自己的需求来进行设计，打造出有特色的SoC产品。

对于ADAS和自动驾驶的布局，瑞萨电子选择循序渐进的技术路线。目前我们已有部分小算力和中等算力的产品应用于L1，L2，L2+，L2++的大规模量产，后续瑞萨将根据发展趋势推出大算力产品或跨越融合产品。针对行泊一体、舱驾一体，后续我们也将逐步推出相关产品。

对于芯片厂商而言，软件是一项较大的挑战。以往半导体公司可能只需要专注于芯片，随着系统规模越来越庞大，我们也开始对软件生态进行垂直整合。除了提供硬件平台，我们还会开发对应的中间件，联合开放的生态系统，为客户打造自下而上的生态环境。无论客户是想使用我们的硬件底层，还是想寻找合作伙伴开发应用层，甚至希望找到云端伙伴增强产品生态，我们都能提供相应的资源，让客户更快地把自己的产品推向市场。

图片来源：瑞萨电子

这是瑞萨在R-Car ADAS方面最新的布局路线，其中第三代R-Car产品主要应用于小算力的ADAS领域，比如1V1R一体机，DMS，OMS都可以使用我们已量产的中低算力产品。去年我们面向行泊一体推出了中端算力产品线R-Car V4H，目前其整体资源已相对成熟。今年下半年，我们预计将推出相对低算力的产品V4M。随着相关产品的开发逐渐稳定和成熟，我们将对广大Tier 1和OEM客户收集对于下一代车身架构的想法，新的应用方向在我们的第五代产品中或将有所体现。

R-Car系列芯片在ADAS中的应用

接下来我将从ADAS的各个应用领域来为大家介绍如何使用我们的产品，或者如何把我们的产品应用在不同的ADAS应用中。

图片来源：瑞萨电子

以R-Car V3H在1V1R产品中的应用为例，可以看到 V3H的优势是集成度较高。在ADAS系统的硬件架构通常为中央SoC+外部 MCU进行融合通讯，此外还有一些必备的辅助器件。而使用V3H产品线基本就能省去外部的MCU，整体系统结构更为简洁，能进一步节省硬件成本。

除了SoC产品以外，瑞萨还有搭配好的电源管理芯片、时钟类芯片等，都可以与我们的SoC进行强强组合，提供符合功能安全、可靠的产品平台。

目前DMS和OMS相关产品的装配率在不断上升，许多座舱系统的SoC都有相应的算力预留或独立的DMS产品来实现对于驾驶员乃至乘客的监控，以保证行车过程中的安全。甚至有时还会跟ADAS进行相应的联动，这对于SoC的性能要求和安全性等级要求都会比较高，此时就可以选用有一定算力的SoC，R-Car V3M或V3H来做对应的DMS/OMS系统。

电子后视镜CMS系统目前主要有两种应用方向，一颗SoC驱动两个摄像头，用两个屏幕代替或与原有的物理后视镜进行配合，以提升驾驶员的使用感受。摄像头相比人眼在夜视和高光环境下能提供更好的可视化效果，加之有一定AI性能的SoC附带的辅助功能，能为驾驶提供更多安全方面的辅助。目前已有客户基于我们的产品在开发CMS，我想在不久的将来就可以看到基于R-Car的CMS产品走向量产，R-Car的内部设计对于实现灵活、可靠的CMS系统也具有一定优势。

作为半导体供应商，我们现在不仅提供芯片，同时也在逐步开始提供更多开发资源。瑞萨开发了一套较完整的CMS样件，能让客户基于我们的套件快速作出相关的评估，完成开发。

R-Car V4H：助力实现单芯片行泊一体方案

面向行泊一体的应用场景，瑞萨在R-Car V4H上使用了7nm车规工艺，并将功能安全升级到ASIL-D级别，可以实现用单SoC的行泊一体L2+解决方案。

除了主要的A核以外，我们配置的锁步核资源也十分丰富，这也是为什么我们在这个方案中可以省去外部的MCU。V4H架构中有三颗锁步的R核，可以提供9k DMIPS的算力，原先的许多MCU功能都可以集成在其中。R核和A核都有较灵活的安全设计，可提供硬件层面的访问保护，以保证R核与A核互不干扰，进而保证整个系统的可靠性和稳定性。

算力方面，V4H内部有34T的加速器，包括可编程的DSP和其他IP资源等，共同对算法做加速。接口资源丰富，最多可接入16路输入，多路千兆以太网接口扩充各种传感器。

除了最基本的SoC，我们同样有搭配好的PMIC电源管理芯片、电源芯片、时钟类芯片。面对渐趋复杂的ADAS系统，我们有可输出多路的芯片，同样符合车规应用，也有功能安全机制支持，能更好地满足ADAS系统的需求。

我们根据用户反馈将系统做了许多搭配，尽可能减少视觉链路上的延时，IP和IP之间有较好的通讯机制来加速数据从输入到输出的速度。得益于V4H丰富的接口，针对不同客户的需求我们都可以基于这颗芯片进行灵活扩展。

R-Car SDK：让开发更简单

除了芯片或系统层面的技术，软件层面的布局也非常关键。瑞萨针对现有的ADAS产品或SoC产品都有完整的R-Car SDK软件套件。

SDK的设计理念是让客户更加简单、快速、可靠地把我们的芯片用起来，除了最基本的中间件以外，我们也附带了大量的样例，针对加速器的各个功能几乎都有配套样例，有助于工程师通过我们的开源样例快速了解芯片，加速产品的开发。

R-Car SoC产品覆盖广泛，除了ADAS，R-Car还可用于座舱，IVI导航，HUD，仪表，网关等。如果客户使用过我们任意一颗SoC产品，再开发其他产品时会发现许多资源是可以得到复用的，资源的可复用性有助于节省客户面向不同应用领域的开发资源。在R-Car SDK中也会附带一些比较好用的应用和插件，通过相关插件，用户可以看到ARM核、带宽等使用情况，从而对其进行具体分析。

在ADAS系统中，算法是一大关键，如何把算法快速有效地布置到各种接入式平台也是十分关键的部分。针对AI算法，瑞萨提供完整的工具链，帮助客户把原先在PC端或其他平台上开发的算法快速优化迁移到我们的平台上。一方面这个工具会对网络进行响应分析，作出一定的优化，另一方面也会对原有的格式进行优化。

R-Car VPF：IP级到芯片级平台加速汽车产品开发

近年来大家的工作模式变得越来越灵活，如果工程师在家办公时往往会难以接触到开发套件。对此瑞萨推出了IP级别的仿真平台，即便没有硬件，也可以使用我们的SDK在PC端进行相应的仿真。基于仿真平台，也可以更加灵活地使用我们的软件，加速开发效率。

除了IP级别的仿真平台，我们也在不断完善仿真平台，并推出了R-Car VPF，旨在将开发往前挪，尽早让客户基于这一虚拟平台开发软件，节省原先花在样品准备阶段的时间。客户在软件开发过程中也会发现芯片设计的不合理之处，我们可以及时得到客户的相关反馈，改进芯片设计，以缩短开发周期。

瑞萨一直在探索如何让客户更快、更好地使用我们的产品，更简单地开发出他们的产品。我们会把基于IP级别的仿真平台扩展到芯片级别，让客户在芯片级别的仿真平台上开发系统级别的应用，来加速汽车产品的开发进程。

（以上内容来自瑞萨电子汽车电子市场部副经理应毅辰于2023年2月22日由盖世汽车主办的2023第二届汽车芯片产业大会发表的《瑞萨电子R-Car先进驾驶辅助系统方案》主题演讲。）