ルネサスの28nmフラッシュマイコン、�O動運転向け�U(ku┛)御へ
ルネサスエレクトロニクスは、さらなる排ガス���U(ku┛)/低�\�Jに�官�し、コネクテッドカー向けのセキュリティと�j(lu┛)容量フラッシュメモリ容量、そして機���W��のASIL-Dに��拠し�O動運転に向けた、マルチコアマイコン「RH850/E2xシリーズ」(図1)を開発、サンプル出荷を始めた。これは28nmプロセスで設��したフラッシュマイコン。
図1 �O動運転向けマルチコアマイコンRH850/E2xシリーズ 出�Z：ルネサスエレクトロニクス
�Z両�U(ku┛)御��のマイコンは、これまではそれほど高性�Δ任△���要はなかった。基本的にマイコンは�U(ku┛)御命令が�l(shu┴)富で�U(ku┛)御するICとして使われ、演�Q命令はSoCで実行してきた。しかし、これからは、内�\エンジンの排ガス削��(f┫)/�\�J向�屬任蝋發け��Q性�Δ�求められている。かといって高価なSoCは使いたくない。また、�O動運転ではリアルタイムの応答がマストになる。また、コネクテッドカーでは、サイバー��撃に�棺茲垢襪燭瓮札�ュリティを担保する機�Δ���要となる。加えて、OTA（Over the air）として無線を通じてファームウェアを書き換えられるようになる。こういった��(j┤ng)来の要求を満たすマイコンとして、今�vの新����を開発した。
��(j┤ng)来のクルマをイメージすると、エコカー(電動化や低�\�J)、コネクテッドカー、�O動運転になる。今�vのマイコンは、この3つを満たすもの。
まずエコカーでの電動化や低�\�J化で��要な演�Q�]度を高めるため、マイコンとして最高�]の400MHzのクロック周�S数で動作するCPUを最�j(lu┛)6コアのマルチコアを集積した。また、後述する�N長構成可�Δ�CPUコアは4�澗靴┐討�り、そうではないコアも2個集積した合��10コア構成となっている。シリコン半導��は微細化すればするほど、低い消�J電��で高い性�Δ魴eつため、28nmという微細化プロセスを��いた。クルマを高�@度に�U(ku┛)御するためにはより�Hくのセンサ入��情報を処理するための演�Q�ξ�が��要になる。またマルチコアによる並�`演�Qも消�J電��を�屬欧困帽��]化する�}段である。
マルチコアは、1チップに数個のマイコンがあるように見せかける「仮�[化」�\術にもつながる。すなわち、これまで別々のECUで構成していた�kつのシステムにおいて、�瑤燭茲Δ�ECUを�kつにまとめることができる。またクルマのミッションクリティカルな機�Δ任蓮¶N長構成を採ることが�Hく、2個のCPUコアが演�Qの同�k性を担保するデュアルコア・ロックステップ��(sh┫)式のCPUコアを4セット集積した。つまり合��8コア。この��(sh┫)式は、二つのコアで同じソフトウエアを走らせられるように互いに�J渉させない�\術。さらにロックステップ��(sh┫)式ではないCPUを2個搭載しており、合��10コアを集積した。ただし、400MHzで動作するコアは6コアであるから、6コアとして発表している。
コネクテッドカーに�瓦靴討蓮�OTAによるソフトウエアの��(g┛u)新が�W(w┌ng)��されるようになり、ECUの�鰊�や��(g┛u)新のためにクルマをディーラーまで�eっていく��要がなくなる。マイコンに集積されたフラッシュメモリの容量を拡�j(lu┛)することで、ソフトウエアの様々な��模にも�官�する。このため最�j(lu┛)16MBのメモリを集積している。現在は2〜8MBの容量のマイコンが�Hいが、2020�Qには4〜16MBが��要とされるとルネサスは見ている。
図2 コネクテッドカーに��要な機�Α―儘Z：ルネサスエレクトロニクス
クルマがインターネットなどとつながるとサーバー��撃される恐れが出てくるため、セキュリティで守ることが不可�L(f┘ng)となる。EVITA（E-safety vehicle intrusion protected applications）セキュリティでは、Full、Medium、Lightの3段階あるが、このマイコンでは中間のMediumレベルに�官�している。最�岼未�Fullには、ECC（Elliptic Curve Cryptography：楕��曲線暗��(gu┤)）クリプトアクセラレータ、ワールプールハッシュエンジン、AES（Advanced Encryption Standard）のクリプトアクセラレータ、RAM、ROM、専��のセキュリティCPU、真性乱数�收��_(d│)（TRNG）そして��(d┌o)��乱数�收��_(d│)（PRNG）を含むが、MediumはECCとハッシュエンジンを�Dり除いたもののようだ。
�O動運転に関しては、�W��性を�_��して機���W����格ISO26262の最高レベルASIL-Dを�`�Yとして、動作時の故障を検��(m┬ng)するデュアルコア・ロックステップ��(sh┫)式を構成できるCPUコアを4個���Tした。さらにハードウエアによる迅�]な故障検��(m┬ng)も可�Δ砲靴燭箸いΑ�このマイコンは�Z両�U(ku┛)御が主たる機�Δ如��O動運転に��要な����認識などの機�Δ�R-Car のSoCで�官�する。28nmのチップはTSMCのHKMGプロセスを�W(w┌ng)��する。
なお、ルネサスは��(j┤ng)来、関連するECUをある��度まとめることで、クルマの軽量化にも�官�しようとしている。今�vのマルチコアはいくつかのECUを�kつにまとめるようなクルマ作りにも�官�している。
