ルネサス、クルマのコンピューティング��ハイエンドR-Carを発表
クルマ��のコンピューティング演�Qチップ（SoCまたはシステムLSI）として、ルネサスエレクトロニクスがハイエンドの��3世代R-Carシリーズ��R-Car H3をサンプル出荷した。これを基本プラットフォームとして小型･�j(lu┛)���Zへと下��(sh┫)�t開していく。64ビットARM v8アーキテクチャをコグニティブとインテリジェントHMI向けに共通に使う。
図1 認識処理を�_��したコグニティブコンピューティング 出�Z：ルネサスエレクトロニクス
�O動運転�Zを�`指そうとすると、カメラなどの��覚情報を認識・理解し、周囲情報を判��し次の動作へと�，垢海箸���須となる。例えば交通量が少なければ�{い越し、�Hすぎれば無理に�{い越さず�iの�Zに�{��していく、といった動作を瞬時に判��する�ξ�が��要。このための周囲情報･交通情報･クルマの�Z�|情報など�j(lu┛)きなデータベースから�T果をリアルタイムに導くための高度な演�Q処理が�L(f┘ng)かせない。そのためのコンピューティングSoCも当���L(f┘ng)かせない(図1)。
今�vのR-Carは、消�J電��をむやみに�屬欧覆い燭瓩�ARMのbig.LITTLEアーキテクチャを��い、64ビットのCortex-A57/53コアとリアルタイム演�Q向けの32ビットCortex-R7を集積したCPUマルチコアを��いた。さらに走行中のクルマの周囲�X況を表現するためのグラフィックスIPとしてルネサスが独�O開発した、画�鞠Ъ韻里燭瓩�IMP-X5高�]ベクター処理エンジンを集積している(図2)。画�気鱸Wく場合には並�`性の高い�W画処理��にImagination TechnologiesのGP(�@��)GPUであるPowerVR GX6650も集積した。
![図2 �@��CPUやGPUだけではなく専���v路も集積、高�]処理を行う 出�Z：ルネサスエレクトロニクス](/archive/editorial/technology/img/TFC151208-01b.jpg)
図2 �@��CPUやGPUだけではなく専���v路も集積、高�]処理を行う 出�Z：ルネサスエレクトロニクス
演�Qリッチなアーキテクチャを実行するプロセッサだけではなく、魚眼レンズでの撮影により歪んだ画�気鬚�れいな直交座�Yに変換するための歪������のイメージレンダー�v路も集積している。
これほど高性�Δ淵灰鵐團紂璽謄�ング�ξ�を、認識を主��とするコグニティブコンピューティングと、複数のディスプレイを?y┐n)△┐織瀬奪轡絅棔璽匹�、フロントガラスにも情報や映�気魃任圭个�HMD（Head mount display）ディスプレイに拡張現実AR（Augmented Reality）やインテリジェントなHMI（Human Machine Interface）を映し出す、HMIコンピューティングに�W(w┌ng)��する。
演�Q�ξ�としてPCやサーバーなどでよく見かけるスループット性�Α舗k定時間に実行される処理の量）を高めるだけではなく、クルマ��にはレイテンシ（�kつの処理を完了する時間）を�]くすることも�_要である。さまざまなディスプレイが搭載されると、表��応答が問��となる。例えば、画�鞠Ъ韻�1フレーム処理以内に行う、ドライバからの応答には数ms以内に�T果を出す、などの要求がある。レイテンシはディスプレイ表��の仕様によって異なるため何msと�k様に��定できないとしている。
高�]性�Δ鰓u(p┴ng)るため、同社は16nmFinFETプロセスを採��するだけではなく、スループット性�Δ鰮`来のR-Carと比べて、CPUで1.6倍、GPUでは3倍、ビデオコーデックでは2倍、最�j(lu┛)メモリバンド幅では4倍と�屬欧�。それぞれ40DMIPS、290GFLOPS(倍�@度FP演�Q)/460GFLOPS（単�@度FP演�Q）、500Mpix/s、50GB/sとなった。
メモリのバンド幅に関しては、高�]のDDR4 SDRAMを採��、さらにR-CarチップとLPDDR4をSIPモジュールに実�△靴董⊃���(gu┤)間�{(di┐o)�`を�]縮している。3.2GHzで128本の信��(gu┤)をやり�Dりするために高�]のLPDDR4メモリをR-Carに実�△靴新舛埜楜劼膨鷆，垢�(図3)。このため、顧客はDDR4の基��設��にアタマを�椶泙擦襪海箸�ない。
図3 ルネサスが提供する新開発のハイエンドR-Carのモジュール 出�Z：ルネサスエレクトロニクス
クルマ��SoCでは、高�]性や低消�J電��性だけでは不�科�。�W��性とセキュリティも�官�しなければならない。�W��性では、機���W����格ISO26262のASIL-Bに�官�しており、複雑なクルマでも�W��性を担保する。これは26262が定めている設��フローにあった�}法を使っているためだ。セキュリティでは、ARMアーキテクチャが�eつTrustZone�\術を�W(w┌ng)��する。これは、CPUをセキュアな�霾�とセキュアではない�霾�を設け、セキュアな�霾�には暗��(gu┤)によるカギの�W(w┌ng)��や、オーセンティフィケーションによって限られたアクセスしか使えないようにするもの。R-Carでは暗��(gu┤)処理エンジンを搭載している。
SoCではソフトウエア開発も�_要だ。�O動運転に向けてソフトウエアは��雑になるばかり。そこで、パートナーと共同でソリューションを��(d┛ng)化し開発するため、システム�h価ボードを作り、さまざまなOS；AndroidやLinux、QNXやGreen Hills SoftwareのリアルタイムOSなどもサポート、ユーザーのアプリケーションに合ったOSを��(li│n)べるようにしている。ソフト/ハード開発などを含めたパートナーはR-Carコンソーシアムには現在173社も参加し、その数は�\えつつある。
