Socionext Europe GmbH

Die besonderen Stärken von Socionext sind die SoC-Entwicklung auf Basis von ASIC-Technologie.

Bild: iStock, Valentin Amosenkov

ASICs als Basis für neue Technologien So beschleunigen ASICs komplexe Systementwicklung

24.02.2020

Neue Technologien setzen Industrie- und Automobilhersteller unter Zugzwang. Gesucht werden preiswerte, leistungsstarke und individuelle SoC-Lösungen mit minimalem Platzbedarf. Socionext mit seinem tiefgreifenden SoC/ASIC-Know-how und umfangreichen Portfolio an Hardware, Software und Services ist in diesem Umfeld und darüber hinaus erste Wahl.

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Der technologische Wandel mit dem Thema Digitalisierung hat mittlerweile alle Industriezweige erfasst. In diesem Kontext sorgen die Technologien wie 5G, Big Data Analytics, Künstliche Intelligenz (KI) aber auch 8K und Elektromobilität inklusive autonomes Fahren für Diskussionsstoff in den Entwicklungsabteilungen.

So bietet 5G gegenüber dem 4G-Vorgänger eine etwa zehnmal höhere Bandbreite. Der neu konzipierte Funkstandard ist zudem flexibel sowohl im Telekommunikationsumfeld als auch im industriellen Bereich auf individuell zugeschnittenen Anwendungen einsetzbar. Darüber hinaus steigt der Bedarf an intelligenterer Software und Algorithmen, die das Potenzial der eingesetzten Hardware voll ausnutzen und in Verbindung mit Künstlicher Intelligenz neue Businessmodelle ermöglichen.

In diesem Zusammenhang gewinnt auch das industrielle Internet der Dinge (IIoT) immer mehr an Bedeutung. Hier werden zum Beispiel Maschinendaten in der Fabrik oder Statusdaten im Automobil über unterschiedliche Sensoren gesammelt und von einer zentralen Steuereinheit an dem System vorverarbeitet beziehungsweise selektiert. Aus diesen Daten lassen sich Erkenntnisse etwa über die Produktivität, Maschinenstatus oder Ausfallzeiten gewinnen.

So lassen sich zum Beispiel mittels Hardware-unterstützter Predictive Maintenance auf ASIC-Basis die Standzeiten von Maschinen oder Systemen deutlich verlängern und somit die Produktion beziehungsweise Standzeiten in Bezug auf Kosten deutlich verringern. Das ist wichtig, um konkurrenzfähig in global agierenden Märkten zu bleiben.

Maßgeschneiderte ASIC-Lösungen

Socionext hat diese Trends aufgegriffen. Als führender Hersteller von ASIC-basierten Systemen bietet das Unternehmen individuelle Lösungen für eine Vielzahl von Anwendungen wie etwa KI-basierter Telematik, Fabrikautomatisierung oder 8K an.

Neben einer umfangreichen Expertise hat das Unternehmen ein großes Ökosystem von Partnern im 8K-Bereich aufgebaut und verfügt in diesem Umfeld über ein Know-how, das den Mitbewerbern um zwei bis drei Jahre voraus ist. Das ist bei den anwendungsspezifischen Schaltkreisen auf der Basis von Systems-on-Chips (SoCs) besonders wichtig, da die Differenzierung auf der Chip-Ebene erfolgt. Das hilft den Lösungsanbietern, Systeme und Lösungen zu entwerfen, die speziell auf die spezifischen Anforderungen des Kunden zugeschnitten sind.

Bei Socionext profitieren Kunden zudem von einem breiten Spektrum an IP (Intellectual Property) in den Bereichen Processor Cores auf ARM-Basis, Spezial I/O & Highspeed Interfaces, Functional & Interface IP und Analog IP, auf das Kunden bei den unterschiedlichen ASIC-Projekten zurückgreifen können.

ASIC-basierte SoCs sind aus mehreren Gründen eine gute IC-Alternative für Lösungsanbieter. So besitzen ASICs nahezu das gleiche Leistungsniveau wie CPUs und GPUs.

Ein gravierender Vorteil ist jedoch die wesentlich geringere Leistungsaufnahme. So konsumiert zum Beispiel ein CPU-basierter 4K-Kodierer bis zu 300 W an Energie, während sich ein ASIC-basierter Baustein mit etwas mehr als 3,5 W begnügt. Darüber hinaus ermöglichen ASICs eine individuelle Anpassung auf Chip-Ebene. Zu den Vorteilen zählen hierbei der geringe Platzbedarf und die geringen Stückkosten nach Abzug des Entwicklungsaufwandes.

Die rasante Entwicklung der E-Mobilität in Verbindung mit der steigenden Digitalisierung im Automobil begünstigt den Bedarf an leistungsfähigen und integrierten Lösungen. Socionext ist in dem Bereich Automobilanwendungen optimal aufgestellt. Die SoC-Lösungen etwa für Display-Konsolen, Multimedia- und Navigationssysteme liefern High-End-Grafiken, die dem Fahrer ein sicheres und besseres Fahrerlebnis bieten.

Socionext setzt dabei auf unterschiedliche Halbleitertechnologien wie aktuell 16 nm, aber auch 55 oder 90 nm. Welche ASIC-Technologie zum Einsatz kommt beziehungsweise welche Zusammensetzung, hängt in erster Linie von der optimalen Kombination aus der Anwendung und dem Preis-Leistungsverhältnis ab. Hier kommt dem Unternehmen die Fabless-Produktion zugute, denn Socionext kann hier zwischen den unterschiedlichen Fertigungsprozessen der Halbleiterhersteller frei wählen, um den optimalen ASIC-Hardware-Stack aufbauen zu lassen.

ASIC-Services inklusive

Die Entwicklung von ASICs hat sich bei Socionext in Bezug auf die angebotenen Services sehr stark gewandelt. Der Trend geht weg vom traditionellen Modell hin zum sogenannten Plattform- beziehungsweise Spec-In-Modell. Beim ersten übernimmt der Kunde vollständig die Konzeptionierung, die Spezifikation und das Logik-Design der ASIC-Lösung. Der Rest, das sogenannte Backend mit Layout, Fertigung und Test, obliegt dem ASIC-Hersteller.

Beim zweiten Service-Modell überträgt der Kunde einen Teil der Logikentwicklung an Socionext. Haben Kunden nur sehr geringe Kompetenzen bei der ASIC-Entwicklung, können sie bereits in der Spezifikationsphase auf das Know-how des Partners zurückgreifen. Und die anschließende Implementierung bis zum fertigen Produkt übernimmt dann Socionext.

Socionext verfügt über 40 Jahre Erfahrung bei der ASIC-Herstellung und ist in der Lage, vielfältige Anforderungen an unterschiedliche Applikationen, die von den derzeitigen Anwendungsprozessoren nicht erfüllt werden können, in kürzester Zeit umzusetzen. Darüber hinaus verfügt das Unternehmen über Evaluierungsboards, Software und Serviceangebote, die einen schnellen Start der Systementwicklung ermöglichen. Die besonderen Stärken von Socionext sind die SoC-Entwicklung auf Basis von ASIC-Technologie und die Integration von aktuellen Digital-, Analog- und RF-Komponenten auf einem Chip.

Bildergalerie

  • Mit ASICs lassen sich viele Anforderungen deutlich schneller und kostengünstiger umsetzen als mit herkömmlichen CPU-basierten Systemen.

    Bild: Stephan Ahles, Socionext

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