SDV(ソフトウェア定義車両)とは 分散した制御装置を中央の高性能SoCにまとめる車
SDVは、ソフトウェアの更新で機能を足していける車で、車の計算を少数の高性能なチップにまとめます。ルネサスエレクトロニクスは、TSMCの3nmで作る車載SoC「R-Car X5H」を2027年後半に量産する計画です。
- SDV(Software Defined Vehicle)は、車の機能をソフトウェアで決め、買った後も通信で更新できる車です。
- 機能ごとに分かれた多数の制御装置を、中央のコンピューターと区画ごとの装置にまとめる設計に変わります。
- ルネサスのR-Car X5Hは、1つのチップで運転支援、画面と音声、通信の中継を受け持ちます。
- トヨタなど12社の研究組合ASRAは、チップレットの車載SoCを2030年以降の量産車に載せることをめざします。
SDVは、車の機能の多くをソフトウェアが決める車です。スマートフォンのように、通信でソフトウェアを更新すると、運転支援の機能が良くなったり、新しい機能が加わったりします。これまでの車は、売った時点で機能がほぼ決まっていました。
制御装置をまとめる
これまでの車では、ブレーキ、エンジン、窓、エアコン、カーナビなど、機能ごとに小さな制御装置(ECU)がありました。それぞれにマイコンが入り、別々の会社のソフトウェアが動いています。機能を足すたびにECUが増え、配線も長く重くなりました。
SDVでは、計算を中央の高性能なコンピューターに集め、車の前後左右の区画ごとに置いた装置(ゾーンECU)がセンサーやモーターとの間をつなぎます。ソフトウェアは中央にまとまるため、1か所を更新すれば車全体の機能を変えられます。この設計では、少数の大きなSoCと、区画ごとの制御用のマイコン、車内の高速なネットワークの半導体の役割が大きくなります。
| 項目 | これまで | SDV |
|---|---|---|
| 計算の置き場所 | 機能ごとのECU | 中央のコンピューターと区画ごとのECU |
| 主なチップ | 小さなマイコンが多数 | 高性能なSoCと制御用のマイコン |
| 機能の追加 | 部品の交換、新しい車種 | 通信でのソフトウェアの更新 |
中央のSoCの例
ルネサスエレクトロニクスは2024年11月13日、車載SoC「R-Car X5H」を発表しました。TSMCの車載向けの3nmの製造技術「N3A」で作ります。1つのチップで、運転支援、画面と音声(IVI)、車内の通信の中継の3つの役割を受け持ちます。ブレーキのように安全にかかわる処理は、回路の上で分けて動かします。
AIの処理の性能は最大400TOPS、画像処理のGPUは最大4TFLOPSです。CPUは、アプリ用のArmの「Cortex-A720AE」を32個と、即時の制御用の「Cortex-R52」を6組持ちます。5nmで作った同じ種類の部品より、電力が30〜35%少ないと会社は説明しています。別のチップをつなぐ共通の規格UCIeに対応し、外付けのAIのチップを足すと、AIの性能を3〜4倍以上にできます。顧客へのサンプルの出荷は2025年前半、量産は2027年後半の予定です。
日本の自動車会社の研究組合
トヨタ、日産、ホンダ、マツダ、SUBARUの自動車5社と、デンソー、パナソニック オートモーティブシステムズ、ルネサス、ソシオネクスト、日本シノプシス、日本ケイデンス・デザイン・システムズ、ミライズテクノロジーズの計12社は、2023年12月1日に「自動車用先端SoC技術研究組合(ASRA)」を作りました。役割の違うチップを組み合わせるチップレットの技術を2028年までに確立し、2030年以降の量産車に車載SoCを載せる計画です。設立の発表では、1台の車に約1,000個の半導体が使われているとしました。
関連する用語
- ECU:車の機能を制御する電子の装置。中にマイコンが入る。
- チップレット:役割ごとに分けた小さなチップを、1つのパッケージの中でつなぐ作り方。
- OTA(Over The Air):通信でソフトウェアを更新すること。SDVの前提の技術。
独インフィニオンは、2026年7〜9月期の車載部門の売上の伸びの理由に、SDVと電動車向けの製品を挙げました。同部門の売上は20億8,900万ユーロでした。
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