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Mark Ellins, Senior Director von Socionext, erzählt im Interview mit der E&E über den Einsatz von ASICs im Auto von morgen.

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Interview mit Mark Ellins von Socionext zu ASICs für Automobile „ASICs sind ein Must-have für die Automobilzukunft“

08.05.2019

Bereits seit Längerem werden ASICs breit im Automotive-Bereich eingesetzt. Mit den aktuell neu hinzukommenden Anbietern und Technologien verändern sich aber die Anforderungen an diese. Worauf es dabei ankommt und wieso sich ASICs gerade für diese Neuankömmlinge besonders gut eignen, erklärt Mark Ellins, Senior Director von Socionext, im Interview.

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E&E:

Herr Ellins, wieso sollten Elektronikentwickler im Automobilbereich auf ASICs setzen?

Mark Ellins:

Künstliche Intelligenz und andere Technologien, die stark ins Automobil drängen, benötigen sehr hohe Rechenleistung. Der damit verbundene Energieverbrauch wird zu einem echten Problem. Mit ASICs ist ein deutlich besseres Verhältnis an Verbrauch pro Leistung möglich als bei Standardprodukten. Außerdem stellen ASICs eine der besten Möglichkeiten dar, um die eigene IP vor Nachahmung und Diebstahl zu schützen. Software kann gehackt werden. Einen ASIC zu untersuchen und herauszufinden, wie genau die Funktionen auf diesem implementiert wurden, ist deutlich komplexer.

Welche Vorteile gibt es darüber hinaus noch?

Entscheidend sind die Kosten. Technologien, wie beispielsweise Lidar, müssen deutlich günstiger werden. Ansonsten kommen sie nicht für die Automobilindustrie in Frage. Damit Lidar konkurrenzfähig wird, müssen die Kosten für die Sensoren auf unter 100 Dollar fallen. Aktuell liegen sie um den Faktor zehn höher. ASICs sind die perfekt Lösung, um die Kosten deutlich zu reduzieren. Natürlich muss man zunächst in sie investieren. Die Entwicklung ist nicht günstig. Sind sie aber erst einmal fertig designt, bieten sie eine ganze Latte an Vorteilen.

Wie verändert sich der ASIC-Markt gerade im Automotive-Bereich?

Viele Tier-1-Hersteller setzen dort bereits sehr lange ASICs ein. Sie haben eigene Teams dafür und viel Erfahrung. Aktuell drängen aber auch viele neue Firmen in diesen Markt. Sie kennen ihre eigene Applikation sehr gut, wissen aber nicht, wie sie sich in einen ASIC implementieren lässt. ASIC-Hersteller müssen deshalb sehr viel stärker im Designprozess mitwirken, Subsystem-Designs und kundenspezifische analoge Front-Ends anbieten. Zukünftig wird einer der größten Differenzierungsfaktoren für die Produzenten sein, welche Services sie anbieten, sei es auf Chip- oder Software-Ebene. Wir arbeiten aktuell bereits sehr viel stärker als früher mit unseren Kunden an der Front-End-Implementierung, dem RTL-Design und stellen unsere Low-Level-Treiber zur Verfügung. Auf diese neuen Anforderungen sind wir vorbereitet. Wir haben über 1.000 Ingenieure, die sich mit allen Aspekten des Chip-Designs, der Implementierung und dem technischen Support beschäftigen.

Welche Services bieten Sie an?

Sehr wichtig ist meines Erachtens die Unterstützung aller relevanten Automotive-Standards. Das umfasst das erforderliche Management der Supply Chain, die notwendige Produktqualität und vor allem auch die Bereitstellung der funktionalen Sicherheit. Letztere ist natürlich auch in anderen Bereichen relevant. Aber diesen immensen Stellenwert wie in der Automobilindustrie hat sie meines Erachtens sonst nirgends. Deshalb spielt sie beim Design unserer ASICs auch so eine große Rolle. Außerdem besitzen wir sehr viel Erfahrung im Design von auf ARM-CPUs basierenden Systemen, gerade im Multi-Core-Bereich. Beispielsweise haben wir einen Chip mit 24 ARM-Kernen mit jeweils 64 Bit entwickelt. Diese Art von Subsystem-Designs benötigt eine sehr spezielle Expertise. Stark sind wir auch bei der Entwicklung und Anpassung von anlogen Front-Ends. Unser Design Center im englischen Maidenhead entwirft Analog-to-Digital Converter (ADC) mit sehr hoher Leistung, beispielsweise mit bis zu 128 Gigasampel pro Sekunde. Das ist gerade für Sensoren interessant. Zusätzlich bieten wir unseren Kunden auch eine Optimierung des Energieverbrauchs an. Während der Design-Phase verwenden wir eine Reihe von Techniken, die den Energieverbrauch minimieren, etwa automatische Anpassungen der Threshold-Spannung.

Sie haben vorhin auch Services für die Software-Entwicklung angesprochen. Welche sind das?

Wir bieten unter anderem eine Plattform an, die es dem Kunden ermöglicht, bereits vor Abschluss des endgültigen ASIC-Designs mit der Software-Entwicklung zu beginnen. Dafür steht ihnen ein CPU- oder FPGA-Board beruhend auf der später genutzten CPU-Plattform zur Verfügung, mit dem sie bereits während dem Design des ASICs mit der Code-Generierung starten können. Dadurch reduziert sich die Time-to-Market im Durchschnitt um sechs Monate.

Weiterführende Informationen über ASICs im Automotive-Bereich lesen Sie in der Titelstory der E&E-Ausgabe 4.2019.

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