電裝研發(fā)高性能半導(dǎo)體“DFP”探尋更多可能

　　伴隨自動駕駛技術(shù)的發(fā)展，工廠的自動化和城市智能化等社會轉(zhuǎn)型也正在推進。為了讓未來的智能移動和機器人能夠發(fā)展到處理海量信息并快速做出決策以應(yīng)對復(fù)雜的環(huán)境，株式會社電裝(以下簡稱“電裝”)正在開發(fā)新半導(dǎo)體DFP(Data Flow Processor)，用以支持自動駕駛、工廠和邊緣計算等工業(yè)領(lǐng)域。

　　更靈活判斷的新半導(dǎo)體“DFP”

　　試想根據(jù)情況實時思考，和人類一樣靈活應(yīng)對應(yīng)該是什么樣的程度呢?以駕駛過程為例，當(dāng)“行人”、“摩托車”、“塑料袋”等同時靠近時，需要迅速環(huán)顧四周、認(rèn)識到靠近物體是什么、找出危險、做出判斷、執(zhí)行操作等順序采取規(guī)避危險的行為。

　　在自動駕駛的過程中讓行駛的汽車“認(rèn)知”周圍環(huán)境找出危險，在此基礎(chǔ)上進行“判斷”來決定恰當(dāng)?shù)囊苿勇窂�，然后按照決定的方向控制“操作”車輛。實現(xiàn)上述要求，高度的智能是必不可少的。

　　因此電裝著手開發(fā)可快速做出判斷和決策的“DFP”半導(dǎo)體，利用集團內(nèi)軟件開發(fā)的優(yōu)勢，組合多種應(yīng)用程序和處理，持續(xù)探索適配的解決方案

　　更多優(yōu)勢促進更靈活的解決方案

　　繼CPU和GPU之后被稱為“第三處理器”的DFP兼具“高電力效率”、“實時監(jiān)控”、“功能安全”、“靈活定制”這4個優(yōu)勢。

　　首先就提高電力效率而言，DFP相對于GPU而言可以更有效利用運算單元快速執(zhí)行多個復(fù)雜計算，實時優(yōu)化計算區(qū)域，減少海量計算導(dǎo)致的電力消耗，抑制設(shè)備運行導(dǎo)致的發(fā)熱問題。因此處理器的冷卻裝置也可以相對縮小尺寸，使其在嵌入時更具備優(yōu)勢。

　　其次為了快速應(yīng)對突發(fā)事件而進行的“實時監(jiān)測”也是其優(yōu)勢之一，通過短周期持續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)所處的狀況，確認(rèn)系統(tǒng)是否出現(xiàn)異常。

　　對于自動駕駛來說尤為重要的“功能安全”是確保冗余，在發(fā)生錯誤時可以即刻恢復(fù)。并在可立即停止的情況下停止工作，在無法停止的情況下，則在未發(fā)生錯誤的部分彌補錯誤同時繼續(xù)運行。

　　不同的系統(tǒng)需要不同的功能，DFP可根據(jù)系統(tǒng)進行“靈活定制”。例如，搭載的系統(tǒng)需要高效處理復(fù)雜任務(wù)或需要處理大量簡單的任務(wù)時進行靈活定制。

　　適用于自動駕駛以外的“嵌入式系統(tǒng)”

　　正因為具備以上四個優(yōu)勢，電裝一直致力于在對可靠性要求很高的“車載”領(lǐng)域進行開發(fā)。未來DFP不僅在自動駕駛領(lǐng)域，還有望轉(zhuǎn)向其他領(lǐng)域的“嵌入式系統(tǒng)”，如在工廠和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場運行的機器人，以及邊緣計算等。

　　作為IP開發(fā)，與半導(dǎo)體制造商合作

　　DFP開發(fā)體制的另一個特征是作為IP(Intellectual Property：知識產(chǎn)權(quán))進行開發(fā)。包括移動性在內(nèi)的嵌入式系統(tǒng)，不同的產(chǎn)品具備不同的規(guī)格。電裝通過提供IP許可，將其作為IP業(yè)務(wù)展開，以建立半導(dǎo)體制造商可以更有效地進行部署和導(dǎo)入的體制。

　　在傳遞DFP如何幫助未來汽車應(yīng)用的基礎(chǔ)上，電裝研發(fā)團隊也正努力與半導(dǎo)體制造廠商建立合作體制。在向工業(yè)應(yīng)用的發(fā)展方面，電裝正在與工廠自動化領(lǐng)域的客戶進行可行性確認(rèn)和試制等工作，向擁有硬件技術(shù)和開發(fā)能力的企業(yè)提供自身所擁有的應(yīng)用程序和軟件知識，一起探索更多新的可能性。

　　開放式合作機制，大幅縮減開發(fā)周期和人數(shù)

　　事實上，電裝與其他公司所構(gòu)建的合作體制并不局限于提供IP。對于DFP本身的開發(fā)，與合作伙伴的開放合作是成功的主要原因。

　　目前，半導(dǎo)體技術(shù)的研發(fā)現(xiàn)狀是開發(fā)費用和制造費用都在飆升，僅靠一家公司很難完成。因此，電裝與各種合作伙伴展開合作。例如，與硅谷初創(chuàng)公司Blaize達成合作。從DFP的概念構(gòu)建開始便參與其中，同時使用了開放體系結(jié)構(gòu)的RISC-V格式，正是因為這樣的合作機制，電裝得以在短時間內(nèi)推進了DFP的開發(fā)。

　　能夠縮短開發(fā)時間的另一個因素是組織結(jié)構(gòu)。致力于DFP開發(fā)的NSITEXE公司是電裝旗下專門從事半導(dǎo)體開發(fā)的全資子公司。由于其作為獨立組織被賦予了自由裁量權(quán)，從而提高了決策速度和開發(fā)效率。同時對相關(guān)成員進行集訓(xùn)和規(guī)格討論，直面困難，通力合作最終促進了DFP的產(chǎn)品化。

　　集思廣益促進DFP快速開發(fā)

　　更美好的未來創(chuàng)造下一個標(biāo)準(zhǔn)

　　在未來的DFP銷售戰(zhàn)略中，電裝計劃在提供標(biāo)準(zhǔn)處理器的同時準(zhǔn)備可擴展的系統(tǒng)，以滿足自動駕駛和工廠自動化中的工廠生產(chǎn)線監(jiān)控等特定需求，并提供可定制的產(chǎn)品。

　　今后不僅會依次應(yīng)對要求計算量增加的產(chǎn)品等，還將不分領(lǐng)域追求易用性。電裝期望與其他半導(dǎo)體制造廠商建立提供IP的共生關(guān)系，讓客戶在使用IP的同時也能兼容其他公司的芯片。這不僅對汽車領(lǐng)域很重要，對于DFP被廣泛采用，從而促進更智能、安全的社會同樣具有重要意義。未來電裝將繼續(xù)積極探索，開發(fā)DFP支援人類實現(xiàn)更美好的未來!