多核技术
    最终决定汽车“智能”的是MCU和MPU的基本性能。PC和服务器的MPU的消耗功率随着CPU的高速化而增加并达到极限，虽然向多核化发展的向量变了，但这对于汽车用的高端MCU和MPU还是一样的。汽车用MCU的使用环境很严苛，需要在高温下工作。例如，发动机ECU当初置于车厢内，而现在被安装到发动机舱中，要在温度为125 ℃的环境下工作。所以，必须把它的发热量控制到比PC等小得多。频率自然是有上限的，在压低频率的同时又使性能提高的方法就是多核技术。瑞萨对控制器和处理器分别采用SH-2A和SH-4A两个多核化方法来开发新产品。
    另一个与PC的不同之处是在汽车用MCU和MPU中，PC那样的对称多处理SMP（Symmetric Multi-Processing)还不能满足全部的必要条件。图1是多核技术在汽车电子中的一般应用形式。发动机和变速箱控制、刹车和转向控制、车辆协调、多媒体等各自所需的多核形式和处理方式与图1所示的有所不同。例如，发动机和变速箱控制采取双核方式时，要作为两个互不干预的实时控制系统进行工作，就应当采用不对称多处理AMP(Asymmetric Multi-Processing)。任务的分配采取程序指定方式。另外，趋向于by-wire方式的刹车和转向控制要使二个内核完全相同地工作，以保证系统的冗余性。这就必需采取能够对二个内核的工作状况进行比较监视的结构形式。为此，瑞萨在刹车和转向控制用MCU的SH-2A内增添了Lock-Step Dual功能。这种功能如图2所示，它在经常对2个CPU的工作状况进行比较的同时，还双工地对DMA控制器和外围用总线桥的工作状况进行比较监视。

                                       发动机和变速箱控制
    汽车的尾气排放是造成空气污染和地球变暖等的原因之一。因此，汽车产业一直在为尽量减少并净化所排放的尾气而努力。减少尾气排放的最主要方法是使燃料高效地转化为旋转动力，传送给车轮。用更少的燃料得到更大的旋转动力，就可以节省燃料费用。为了实现这一目标，必须要有精度高的动力系。动力系由发动机、离合器、变速箱、差动齿轮和驱动轴等构成，发动机和变速箱用ECU进行电子式的控制。为了进行复杂的控制需要高速执行大规模的控制算法，ECU必需能够高速工作，并且内置大容量快速擦写存储器的微型计算机。而且，近来要求ECU在用于发动机控制时，要安装到高温的发动机舱内；而在用于变速箱控制时，要安装到高温的润滑油中。都必须能够在125℃条件下稳定工作。
    瑞萨以前供应的内置有SH-2E的SH705x系列已被许多汽车制造商使用。
    现在则供应内置有SH-2A(是比SH-2E更高档次的内核)的SH725xx系列，正被许多汽车电子制造商用于新产品开发，从今年到明年就会开始应用于实际运行的汽车上。现在档次最高的是SH72544R型产品，它的工作频率为200 MHｚ，内置有2.5 MB的Flash存储器、具备128 KB数据保存用EEPROM功能的Flash存储器、128 KB SRAM、用于实现发动机控制的高性能定时器ATU-III、3通道CAN，可应用于未来的发动机和变速箱的电子控制。Flash MCU首次采用90 nm工艺，提高了工作频率，并且扩大了内置Flash存储器的容量。
    今后，动力系电子控制的复杂性将提高得越来越快。为了适应这一趋势，可以采用安装有2个SH-2A的多核SH-2A-Dual 来实现高性能化。

                                          图形仪表板
    汽车的仪表板上安装有各种仪表和显示器，还有对驾驶员起警示作用的警示灯和报警蜂鸣器。以前是使用机械式的速度计、燃料存量表和里程表，而现在的仪表板大都是用步进马达和LCD构成。最近，更有中、高档车装上了在大型LCD上显示汽车诊断信息、安全信息等内容的仪表板。
    现在人们关注的是能够显示更多信息的图形仪表板。图形仪表板可以分为两类，一类是在原有采用步进马达驱动的仪表上增加TFT-LCD图形显示的仪表板，另一类是不使用仪表那样的可动零部件，而所有内容都用大型TFT-LCD图形仪表板显示。
    同时使用仪表和TFT-LCD的图形仪表板应选择价格不太高的中型QVGA或WQVGA尺寸的TFT-LCD。TFT-LCD上显示驾驶员容易看清的汽车诊断信息、安全信息的同时，又可以利用软件切换显示汽车倒退时拍摄到的后方图像，还可以用箭头表示目的地的方向，提供简易型导航功能，所以它可以提高驾驶员的辨别能力，明显改善安全性。在欧洲，各汽车制造商已经做了计划，不仅仅限于高档车，中档车也要使用这种仪表板。制造这种仪表板必需采用高速处理技术，要使用速度为100 MHz以上的32位微型机。瑞萨为该应用提供了32位微型机SH7262和SH7264，现在正在供应样品，并且将于今年5月开始生产。由于内置有144 MHｚ 32位SH-2A CPU、图形与视频显示用的视频显示控制器和视频输入端口、能够双面保持WVGA（480×240像素）TFT-LCD用帧缓冲器的1 MB SRAM等，因此可以大大减少外接元器件。SH7262虽然没有内置控制步进电机的PWM定时器，但与驱动步进电机的廉价仪表板用MCU组合，就可以构成多种功能各异的仪表板。SH7264内置有4个控制步进电机的PWM定时器，所以用一个就能构成完整的仪表板。
    使用SH7264的图形仪表板的一个构想如图3所示，可以看到它的外接元器件很少。还有使用SH7264的仪表板演示系统，为了便于用户进行开发，提供仪表板演示软件、图像资料库，将位映像数据变换为RGB输出的转换器等的软件。

    完整的图形仪表板的TFT-LCD和控制电路价格高昂，估计还要过一些时候才会有更多的汽车安装使用它。

                                        网间连接器
    现在的汽车有车身控制、安全（气囊）、动力系、多媒体子系统及多个用于故障诊断的网络在工作，目前这些子系统主要使用CAN连接。而且，今后随着通信量的不断增加，要采取既能提高CAN的波特率又可以增加通道数的办法。
    因此，向更高速的10 Mb/s FlexRay演进是汽车网络未来的主要发展方向。但是，汽车网络要有极高的可靠性，必需进行各种各样的技术评价。就目前来说，实际应用到汽车中的还非常有限。所以，在FlexRay普及之前，CAN将唱主角，现在的问题是如何增加它的通道数以适应需要。实际上，高档车所使用的CAN，通道数约5条。另一方面，如果从拓扑学的观点来看CAN，主要瓶颈就在于各通路交叉点的网间连接器的处理能力。
    为了适应这一状况，瑞萨提供R32C/145组作为CAN的网间连接器用MCU。如图4所示，R32C/145使接收部分硬件化，进行6通道CAN的路由选择。1～2通道CAN通常用软件来处理网间连接器，但是，一旦通信量增加，就不能用软件处理而必需要用硬件。利用硬件化的方法能够在20 μs之内实现消息中继，与此同时就可使软件负担减少70 %以上。R32C/145也符合汽车用标准软件开发联盟AUTOSAR规定的网间连接器的软件规格。

    今后，瑞萨还打算开发能与FlexRay和MOST等兼容的网间连接器用的MCU。

                                          数字式汽车音响
    多核SH-2A-Dual正被逐步推广应用于高端数字汽车音响。SH7265安装有2个工作频率为200 MHz的SH-2A，具备480MIPS×2的处理能力。如图5所示，其中的一个CPU用来处理硬盘，与此同时另一个CPU用来处理媒体系统，就是所设想的不对称并行处理(AMP)。SH7265除了安装USB2.0(高速)主机外，还内置有能适应各种格式的声音软资料库和AAC编码器。编码器因为其所使用的规格种类和内容包含有变化的部分，所以用软件来完成；从工作效率的角度考虑，编码器还是用硬件构成才是上策。