CASE時代車載系統開發面臨的課題
汽車產業在開發下一代汽車時，為更好應對CASE（*1）所代表的全新需求，車載系統的開發方法必須進行變革。
（*1） CASE : Connected, Autonomous, Shared & Services, Electric
為了應對互聯網連接和自動駕駛的需求，強大的通信、感知、認知、判斷及控制能力、完善的功能安全和網絡安全性能必不可少，由此系統、特別是軟件變得愈加大型化、復雜化。因此不僅是單個半導體器件和軟件的性能提升、整體系統解決方案的開發也變得越來越重要。
車載系統的開發由車輛開發、ECU（*2）開發、半導體（SoC（*3））開發這三層組成，各層之間進行協同開發非常必要。而且由于系統規模和復雜性的不斷提升，車輛/ECU開發時的SoC技術需求設計，以及SoC開發時的詳細技術參數設計都呈現出了長期化的態勢。此外，在車輛/ ECU開發中，使用SoC樣片進行的軟件開發和系統驗證也呈現長期化趨勢。因此，快速將最新技術應用于產品變得越來越困難。而且，一旦系統驗證時發現的問題必須要返回到SoC設計階段（這個過程被稱為返工）才找到解決方案，那么返工風險也必須被考慮。
（*2） ECU : Electronic Control Unit
（*3） SoC : System on a Chip
為解決以上問題，SoC供應商非常期待能夠縮短SoC開發時間，進而縮短車載系統整體的開發周期。
瑞薩為了應對快速軟件開發及系統驗證左移，開發設計了R-Car Virtual Platform，它
可以將車輛/ECU/SoC開發并行進行
建立了早期驗證方案，避免了返工風險
我們相信通過以上措施將有助于縮短開發周期。
R-Car Virtual Platform （VPF）的目標
通過提供各種虛擬模塊，瑞薩旨在實現如下目標。
1. SoC開發與軟件開發并行。
過去，軟件開發時需使用SoC樣片來進行設計、驗證，因此SoC和軟件是串行開發。通過使用R-Car VPF，可在SoC開發完成之前就著手軟件設計，這種并行開發方式可以縮短開發周期。
2. 通過上游系統驗證有效防止返工
過去，系統驗證是在車載系統開發的最下游進行的，因此為解決發現的問題而返工時常發生。通過使用R-Car VPF開發軟件，可以將系統驗證移至SoC開發完成之前，從而減少返工風險。過去由于SoC和軟件是串行開發的，因此在設計SoC時不能充分考慮到軟件開發的需求，所以存在不能確定SoC詳細技術參數的風險；并且在SoC驗證時軟件開發還未完成，因此存在無法使用目標軟件進行測試的風險。通過使用R-Car VPF同步進行SoC和軟件的開發、設計與驗證，可有效防止在SoC設計階段遺漏需求，并通過使用實際軟件驗證用例來提高SoC質量。
R-Car Virtual Platform （VPF）的概要介紹
R-Car VPF是一個無需樣片就可以進行軟件設計的仿真環境。通過使用寄存器接口模擬R-Car的功能，可以像使用實際產品時一樣進行軟件開發。
預期用途（預期效果）
可在提供樣片前著手軟件設計，且在使用樣片后將軟件無縫移植。
在提供樣片前，可進行產品和控制軟件協同運行的系統驗證。
提供樣片以后，也可將其用于軟件回歸測試。
主要特征
R-Car VPF集成了CPU模塊，軟件可在CPU模塊中運行
允許對DRAM等存儲空間進行讀/寫訪問
地址映射和計算精度與相應硬件產品完全相同
可根據市場需求依次添加IP模塊
R-Car VPF中內置的SoC模塊具備與產品相同的結構，可在CPU上運行軟件，并通過總線模型控制各種IP。R-Car VPF與該硬件產品是二進制兼容的，從而允許使用VPF和樣片無縫進行軟件開發。IP模塊的功能通過總線設置相關寄存器來控制，同時也支持內存訪問和中斷控制。
R-Car VPF支持以下功能，旨在實現與在SoC產品上進行軟件開發達到相同的使用體驗。
裝配了UART（* 4）控制臺。
部分通信接口可通過連接到執行器的資源進行操作。即，可使用執行器的資源作為相反模型，進行軟件開發。
可通過與各種軟件調試器來調試源代碼
（*4） UART : Universal Asynchronous Receiver/Transmitter
R-Car Virtual Platform （VPF）的開發狀況
車載SoC產品R-Car系列的第三代產品正在量產。2021年之后，我們將使用R-Car VPF進行新產品的開發。事實上，我們已將R-Car VPF原型應用于內部軟件的開發。過去，雖然軟件開發也是跟硬件設計并行進行的，但是軟件測試只能在樣片完成之后進行。現在通過使用R-Car VPF進行軟件測試，從而實現了盡快向客戶提供產品的目的。
未來，我們將向客戶提供R-Car VPF平臺以支持快速軟件開發和系統驗證左移。
