車載服務器-通信網關專用產品R-Car S4（圖1）。

Fig 1： R-Car S4-8 block diagram

該器件的開發初衷是因為我們了解汽車專用半導體是如何提高現代面向軟件、支持區和域ECU（電子控制單元）的E/E架構性能（圖2）。

Fig 2： E/E architecture with Car Server， Zone/Domain ECU

中央服務器/通信網關讓傳統汽車變成擁有四個輪子的智能手機，其中一個關鍵功能是空中軟件升級。汽車制造商可以銷售新應用程序、附加汽車功能以及整個汽車生命周期內更新軟件——一種蘊含巨大機遇和威脅的新商業模式。

在傳統量產汽車制造商的大規模生產中，瑞薩電子是第一家進入這個不斷增長的汽車服務器/通信網關市場的SoC供應商。客戶選擇我們的R-Car Gen3 SoC系列應用于這個領域。這些SoC專為汽車儀表/車載信息娛樂系統/駕駛座艙應用而設計的，但其集成計算和通信能力也能夠滿足這些應用需求。

R-Car S4邏輯承接于R-Car Gen3 SoC，集成了定制的汽車服務器/通信網關功能，并融合了R-Car Gen3 SoC和RH850/U2x MCU的最佳DNA（圖3）。

Fig 3： R-Car S4 concept and key features

R-Car S4與定制化PMIC、初段穩壓器和時鐘芯片一起作為完整的系統解決方案，滿足ASIL-D級的功能安全要求（FuSa）和優化系統功耗（圖4）。

Fig 4： Car Server dedicated Renesas chipset solution

這種新的基于區和域架構的R-Car S4能讓我們的客戶通過更少的料單降低系統成本的同時，提高計算性能和降低功耗。特別是我們現有的R-Car Gen3和RH850客戶群會得益于大量的IP復用，使得軟件復用率高達88%（圖5）。

Fig 5： Software re-use with R-Car S4

如果使用我們的R-Car S4，它將會大大縮短汽車制造商、Tier1和第三方軟件公司的開發時間并降低成本。對比于我們的競爭對手，軟件復用給我們的客戶在可持續性和更快上市方面帶來優勢。這也使得我們的合作關系更加堅實可靠，并幫助我們的客戶將工程資源放在真正的技術革新，而不是將軟件從舊的電子設計移植到新設計上。

R-Car S4是瑞薩電子第四代R-Car Gen4 SoC系列產品之一，采用臺積電12nm制程工藝，反映了我們在基于R-Car Gen3的客戶項目運行早期階段就已經收集了的客戶具體需求。除了出色的功能安全集成外，IP和CPU內核的選擇始終以性能功耗比最優作為目標。整個R-Car SoC系列產品都以最高精度制造，每一個產品都證明了我們追求高品質的設計初衷。

與R-Car S4相得益彰的是兩款定制的PMIC器件。RAA271041是一款具有ASIL-D功能安全要求的初段穩壓器，與之相配的RAA271005是一款具有類似ASIL-D功能安全的多通道電源管理芯片，可提供完整的系統級電源解決方案。這對PMIC專門設計用于增強R-Car S4提供的系統優勢。首先，這兩款PMIC器件都經過優化以提供高效率，使系統能夠充分發揮R-Car S4的經功耗優化的計算性能優勢。這兩款設備還能夠以極低的功耗運行，以實現R-Car S4集成RH850/U2A所帶來的優勢，即快速啟動、待機和省電模式。其次，RAA271041和RAA271005還包含與R-Car S4共同開發的功能安全，用以簡化功能安全集成。這兩款PMIC根據ISO-26262標準開發，除了滿足其自身設備的安全需求外，還包含促進系統級安全的內建自測試功能。最后，這兩款PMIC是支持R-Car Gen3系列的前幾代產品的后繼產品，有助于廣泛復用現有的開發資產，包括硬件和固件設計以及安全案例分析。

融合了R-Car S4、PMIC和時鐘IC的這兩個項目已經獲得量產汽車制造商的好評。未來幾年，使用R-Car Gen3和RH850/U2x MCU系列的新產品量產平臺也不斷推出，將進一步擴大瑞薩在汽車服務器/通信市場的領先地位，平臺的選擇取決于可擴展性和低/中/高端ECU的需求（圖6）。

Fig 6： Scalable Line-up for Car Server/Communication Gateway

R-Car S4和PMIC已經開始向我們的主要客戶發送樣品。您可以選擇多種評估板和入門套件，但需要及時預測和訂購以實現最佳交貨時間。在將ECU或芯片放在桌面上之前，我們的客戶還可以使用第三方的虛擬軟件平臺 （VPF） 進行快速原型/POC設計，也可以訂購“Vehicle Computer （VC2/VC3）”評估平臺–“易于啟動”技術支持和合作伙伴生態系統。

作者：Adam Korbel，Edward Kohler

審核編輯：郭婷