电装研发高性能半导体“DFP”探寻更多可能

十月. 31, 2022

伴随自动驾驶技术的发展,工厂的自动化和城市智能化等社会转型也正在推进。为了让未来的智能移动和机器人能够发展到处理海量信息并快速做出决策以应对复杂的环境,株式会社电装(以下简称“电装”)正在开发新半导体DFP(Data Flow Processor),用以支持自动驾驶、工厂和边缘计算等工业领域。

更灵活判断的新半导体“DFP”
试想根据情况实时思考,和人类一样灵活应对应该是什么样的程度呢?以驾驶过程为例,当“行人”、“摩托车”、“塑料袋”等同时靠近时,需要迅速环顾四周、认识到靠近物体是什么、找出危险、做出判断、执行操作等顺序采取规避危险的行为。

在自动驾驶的过程中让行驶的汽车“认知”周围环境找出危险,在此基础上进行“判断”来决定恰当的移动路径,然后按照决定的方向控制“操作”车辆。实现上述要求,高度的智能是必不可少的。

因此电装着手开发可快速做出判断和决策的“DFP”半导体,利用集团内软件开发的优势,组合多种应用程序和处理,持续探索适配的解决方案

更多优势促进更灵活的解决方案
继CPU和GPU之后被称为“第三处理器”的DFP兼具“高电力效率”、“实时监控”、“功能安全”、“灵活定制”这4个优势。

首先就提高电力效率而言,DFP相对于GPU而言可以更有效利用运算单元快速执行多个复杂计算,实时优化计算区域,减少海量计算导致的电力消耗,抑制设备运行导致的发热问题。因此处理器的冷却装置也可以相对缩小尺寸,使其在嵌入时更具备优势。

其次为了快速应对突发事件而进行的“实时监测”也是其优势之一,通过短周期持续监控系统所处的状况,确认系统是否出现异常。

对于自动驾驶来说尤为重要的“功能安全”是确保冗余,在发生错误时可以即刻恢复。并在可立即停止的情况下停止工作,在无法停止的情况下,则在未发生错误的部分弥补错误同时继续运行。 不同的系统需要不同的功能,DFP可根据系统进行“灵活定制”。例如,搭载的系统需要高效处理复杂任务或需要处理大量简单的任务。

·适用于自动驾驶以外的“嵌入式系统”

正因为具备以上四个优势,电装一直致力于在对可靠性要求很高的“车载”领域进行开发。未来DFP不仅在自动驾驶领域,还有望转向其他领域的“嵌入式系统”,如在工厂和农业生产现场运行的机器人,以及边缘计算等。

·作为IP开发,与半导体制造商合作
DFP开发体制的另一个特征是作为IP(Intellectual Property:知识产权)进行开发。包括移动性在内的嵌入式系统,不同的产品具备不同的规格。电装通过提供IP许可,将其作为IP业务展开,以建立半导体制造商可以更有效地进行部署和导入的体制。

在传递DFP如何帮助未来汽车应用的基础上,电装研发团队也正努力与半导体制造厂商建立合作体制。在向工业应用的发展方面,电装正在与工厂自动化领域的客户进行可行性确认和试制等工作,向拥有硬件技术和开发能力的企业提供自身所拥有的应用程序和软件知识,一起探索更多新的可能性。

开放式合作机制,大幅缩减开发周期和人数
事实上,电装与其他公司所构建的合作体制并不局限于提供IP。对于DFP本身的开发,与合作伙伴的开放合作是成功的主要原因。

目前,半导体技术的研发现状是开发费用和制造费用都在飙升,仅靠一家公司很难完成。因此,电装与各种合作伙伴展开合作。例如,与硅谷初创公司Blaize达成合作。从DFP的概念构建开始便参与其中,同时使用了开放体系结构的RISC-V格式,正是因为这样的合作机制,电装得以在短时间内推进了DFP的开发。

能够缩短开发时间的另一个因素是组织结构。致力于DFP开发的NSITEXE公司是电装旗下专门从事半导体开发的全资子公司。由于其作为独立组织被赋予了自由裁量权,从而提高了决策速度和开发效率。同时对相关成员进行集训和规格讨论,直面困难,通力合作最终促进了DFP的产品化。

  • 集思广益促进DFP快速开发

·为了更美好的未来创造下一个标准
在未来的DFP销售战略中,电装计划在提供标准处理器的同时准备可扩展的系统,以满足自动驾驶和工厂自动化中的工厂生产线监控等特定需求,并提供可定制的产品。

今后不仅会依次应对要求计算量增加的产品等,还将不分领域追求易用性。电装期望与其他半导体制造厂商建立提供IP的共生关系,让客户在使用IP的同时也能兼容其他公司的芯片。这不仅对汽车领域很重要,对于DFP被广泛采用,从而促进更智能、安全的社会同样具有重要意义。未来电装将继续积极探索,开发DFP支援人类实现更美好的未来!