En la era de los vehículos definidos por software (SDV), los SoC automotrices requieren alto rendimiento para ejecutar múltiples aplicaciones simultáneamente, además de escalabilidad mediante chiplets. También deben cumplir estrictos requisitos de seguridad funcional. A medida que los SoC multidominio crecen en tamaño y complejidad, mantener la calidad de nivel automotriz se vuelve más difícil. Asimismo, el aumento del rendimiento incrementa el consumo energético, haciendo esencial mejorar la eficiencia y la seguridad. Para responder a estas necesidades, Renesas ha desarrollado las siguientes tecnologías:

1. Arquitectura chiplet compatible con seguridad funcional
Para cumplir los requisitos de seguridad funcional, Renesas ha desarrollado una arquitectura propietaria capaz de soportar ASIL D incluso en configuraciones chiplet. Combinando la interfaz estándar UCIe con un mecanismo propio RegionID, se evita la interferencia entre recursos hardware cuando múltiples aplicaciones se ejecutan simultáneamente, logrando independencia funcional (FFI).
Dado que las interfaces UCIe convencionales no transmiten RegionID entre chips, Renesas ha desarrollado un método para mapearlos en el espacio de direcciones físicas y transmitirlos codificados. Esto permite control de acceso seguro mediante la unidad de gestión de memoria (MMU) y núcleos en tiempo real. Además, se ha alcanzado una velocidad de transmisión de 51,2 GB/s, cercana al límite de transferencia dentro de un SoC.

 

2. Capacidades avanzadas de IA con calidad automotriz

Renesas ha desarrollado un SoC de 3 nm que mejora el rendimiento de las unidades de procesamiento neuronal (NPU), manteniendo calidad de grado automotriz. Para reducir la latencia de reloj causada por el aumento de tamaño de las NPUs, se rediseñó la arquitectura de reloj mediante mini generadores (mCPG) a nivel de submódulo.
Para garantizar calidad sin defectos, se integraron circuitos de prueba en la arquitectura jerárquica de reloj, sincronizando señales de prueba y operación. Esto permite ajustes de fase unificados y garantiza alta fiabilidad incluso en SoC de gran escala.

3. Control y monitorización avanzada de energía
Renesas ha desarrollado tecnología de gestión energética con más de 90 dominios de potencia, permitiendo control preciso desde milivatios hasta decenas de vatios.
Se introducen dos tipos de interruptores de potencia:
Ring PSW: reduce corrientes de arranque
Row PSW: equilibra la impedancia
Esto reduce las caídas de tensión (IR drop) en aproximadamente un 13%.
Para cumplir con ASIL D:
Se emplea configuración dual core lock step (DCLS)
Monitorización loopback en interruptores
Medición de voltaje con DVMON resistente a variaciones térmicas
Estas mejoras aumentan la tolerancia al envejecimiento y la seguridad.
Estas tecnologías se implementan en el SoC R-Car X5H SoC, destinado a ECUs multidominio. Con él, se acelera la evolución de los SDV, habilitando conducción autónoma, cockpit digital y más.