Peter Lieberwirth, General Manager bei Toshiba Electronics Europe GmbH: "Unser Europa-Geschäft ruht heute auf den Säulen Grafik-Controller und HDDs."

Peter Lieberwirth, General Manager bei Toshiba Electronics Europe GmbH: „Unser Europa-Geschäft ruht heute auf den Säulen Grafik-Controller und HDDs.“Alfred Vollmer

AUTOMOBIL-ELEKTRONIK: Welche Bedeutung hat die Automobil-Branche für Toshiba, und wie laufen die Geschäfte?

Peter Lieberwirth: In Europa ist Automotive eines der wichtigsten Themen, und da wollen wir auch eine dedizierte Rolle spielen. Wir sind im Moment eigentlich sehr zufrieden, und wir sehen, dass in den letzten Monaten die Nachfrage angezogen hat. Obwohl der europäische Fahrzeugmarkt etwas schrumpft, sieht man an den Vorhersagen für den Halbleitermarkt, dass wir hier in diesem Jahr ein Wachstum von etwa 4% haben werden. Außerdem hängt das Wachstum davon ab, in welchen Projekten man Design-Ins hat. Bei unseren Hauptumsatzträgern, den Grafik-Controllern für TFT-Displays und den Speicherplatten mit hoher Kapazität, geht es hauptsächlich um die oberen Fahrzeugsegmente, die ja üblicherweise Vorreiter im Einsatz von Elektronik sind.

Die Bedeutung von Automotive für Toshiba erkennt man allein schon daran, dass wir im Headquarter in Tokio ein Automotive Sales and Marketing Department haben. Das ist die einzige Abteilung, die auf einen Markt ausgerichtet ist; ansonsten ist Toshiba nach Produkten strukturiert.

AUTOMOBIL-ELEKTRONIK: Welche prinzipielle Produktstrategie haben Sie im Automobilbereich?

Peter Lieberwirth: Wir setzen zunächst auf den Komfortbereich und das Infotainment, aber da hat man schnell eine Schnittstelle zu den Fahrerassistenzsystemen. Diese Fahrerassistenzsysteme tauschen Signale mit sicherheitsrelevanten Systemen wie Lenkhilfen, ABS, ESC etc. aus. Hinzu kommen all die Aspekte rund um das grüne Auto wie Abgasreinigung, Reduzieren von Kraftstoffverbrauch oder Elektrofahrzeuge. Die OEMs ersetzen jetzt immer mehr Applikationen, die früher durch Riemen angetrieben wurden, durch Elektromotoren. Diese Nebenaggregate müssen zum richtigen Zeitpunkt anspringen beziehungsweise arbeiten – also ganz klar ein sicherheitsrelevantes Thema. Für die Ansteuerung solcher Elektromotore liefern wir dann zum Beispiel Mikrocontroller mit integrierter Vektorsteuerung oder entwickeln entsprechende ASICs zusammen mit unseren Kunden.

AUTOMOBIL-ELEKTRONIK: Sind Festplatten auch in ihrer Organisation?

Peter Lieberwirth: Ja, bei uns geht es um Halbleiter und Speicherplatten. Ich denke, das ist auch ein ganz interessantes Thema. Ursprünglich waren Speicherplatten in der Unternehmensgruppe PC-Technik/Digital Consumer und der Halbleiterbereich in einem völlig anderen Bereich bei Toshiba angesiedelt. In den vergangenen Jahren wuchsen die Applikationen in vielen andern Bereichen stark an, aber nicht mehr im PC-Bereich. Deswegen haben wir vor zwei Jahren den Harddisk-Bereich mit dem Halbleiterbereich vereinigt, so dass unser Unternehmensbereich jetzt Semiconductor and Storage Products heißt. Da geht es nicht nur darum, dass Applikationsbereiche für diese Festplatten breiter aufgestellt sind, sondern auch die Cloud ist ein wichtiges neues Thema. Durch diese Zusammenlegung von Halbleitern und Festplatten haben wir als Firma eine weltweit einzigartige Konstellation, denn nur wir können diese Vielfalt an elektrischen Speicherlösungen anbieten: Das reicht vom Flash-Speicher über SD-Karte und USB-Stick bis zur Festplatte. Außerdem haben wir auch automotive-taugliche SSDs.

AUTOMOBIL-ELEKTRONIK: Wie sehen Sie die Ablösung von mechanischen Hard-Disk-Drives im Auto durch SSDs?

Peter Lieberwirth: Das beginnt gerade. Automotive-Kunden interessieren sich dafür, eine SSD einzusetzen, weil SSDs technische Vorteile in dieser Umgebung haben, in der hohe Temperaturen, Vibrationen und Stoßbelastungen herrschen. Deshalb sind SSDs interessant, aber andererseits sind sie im Einkauf teurer. Heute werden SSDs interessant für die unteren Speicherbereiche bis 40, 60, 80 GByte, während die Preisdifferenz bei HDD-Systemen mit 320 GByte doch erheblich größer ist. Zudem ist der Preisvergleich schwierig. Bei einer 320-GByte-Platte läge der Preisunterschied bei Faktor 5 oder mehr. Da jedoch unterschiedliche Mechanismen den Preis bestimmen, ist es schwierig für mich, einen allgemein gültigen Faktor zu definieren.

Bei Automotive-Projekten, die 2015 oder eher 2016 in Serie gehen, lässt sich der Bereich 40 bis 80 GByte neutral darstellen, aber bei höheren Speicherkapazitäten springt der Preis für eine SSD auch schnell um 10 Dollar oder mehr über den Preis einer vergleichbaren mechanischen Harddisk. Daher spielen SSDs bei den großen Speicherkapazitäten heute noch keine Rolle. Andererseits spricht man darüber. Mittelfristig werden im Automobilbereich bei hohen Speicherkapazitäten nach wie vor Festplatten zum Einsatz kommen, während SSDs gleichzeitig mehr und mehr HDD-Anwendungen geringer bis mittlerer Kapazität ersetzen.

Wir sind in der einzigartigen Lage, das gesamte Speicher-Spektrum im Programm zu haben. Unsere Aufgabe besteht nun darin, dieses Spektrum gerade für den Automobilsektor verfügbar zu machen, zumal Automotive für uns zunehmend an Bedeutung gewinnt. Wir fertigen Flash seit vielen Jahren und sind stolz darauf, praktisch der Erfinder von NAND-Flash zu sein, aber wir treiben die Technologie auch voran – beispielsweise mit eMMCs.

AUTOMOBIL-ELEKTRONIK: Kommen diese Speicherlaufwerke ausschließlich im Infotainment zum Einsatz?

Peter Lieberwirth: Diese Speicher kommen nicht nur im Infotainment sondern auch im Bereich ADAS zum Einsatz: in sicherheitsrelevanten Anwendungen, die auch Daten ablegen wollen.

AUTOMOBIL-ELEKTRONIK: Welche Bedeutung haben denn ADAS-Funktionen wie der elektronische Horizont, bei denen das Infotainment quasi die Sensor-Daten liefern?

Peter Lieberwirth: Das ist nicht nur für E-Fahrzeuge sondern auch für Flottenstrategien bei Nutzfahrzeugen ein wichtiges Thema: Abhängig vom Profil der Landschaft berechnet das System den Schub, um den Verbrauch zu optimieren.

Peter Lieberwirth im Gespräch mit AUTOMOBIL-ELEKTRONIK-Redakteur

Peter Lieberwirth im Gespräch mit AUTOMOBIL-ELEKTRONIK-Redakteur Alfred Vollmer

AUTOMOBIL-ELEKTRONIK: Geht man bei höheren Speicherkapazitäten, die nicht mit Standard-Festplatten abdeckbar sind, weg von Standard-SSD hin zu eMMC oder wollen Ihre Kunden weiterhin Plug&Play zu mechanischen Harddisks?

Peter Lieberwirth: Da ist der Trend noch nicht deutlich. Wir haben Kunden, die erste Systeme mit eMMC aufgebaut haben, die anfangen, sich für SSD zu interessieren, aber es gibt auch den umgekehrten Weg. Aus meiner Sicht ist da noch vieles offen. Wir bei Toshiba haben den Vorteil, dass wir die unterschiedlichen Wege betreuen und die Kunden in diesen unterschiedlichen Feldern beraten können.

AUTOMOBIL-ELEKTRONIK: Sie hatten die Cloud erwähnt, aber die ist jenseits ihres Geschäftes…

Peter Lieberwirth: Ich hatte das im Zusammenhang mit dem Zusammenschluss des Halbleiter- und Speichergeschäfts erwähnt. Da sprechen wir nicht über automobile Anwendungen, sondern darüber, dass in der Zukunft generell eine Datenexplosion stattfinden wird. Der Trend geht dahin, auch persönliche Daten immer mehr bei einem Dienstleister auszulagern, anstatt sie ständig bei sich zu tragen auf diversen Geräten, die meist unterschiedliche Speicher haben. Man will Zugriff auf seinen persönlichen Daten-Pool haben, mit welchem Gerät auch immer – als Privatmensch und als gewerblicher Kunde. Wobei hier die Datensicherheit ein großes Thema ist und die Diskussionen der letzten Wochen und Monate dort zumindest Fragezeichen aufgeworfen haben.

Ich denke, mit diesem Thema muss man sich auseinander setzen, aber der Trend, Lösungen für die Datenspeicherung in der Cloud anzubieten, wird sich nicht aufhalten lassen. Da braucht man Datenzentren, in denen dann auch weiterhin HDDs mit riesigen Kapazitäten zum Einsatz kommen werden.

AUTOMOBIL-ELEKTRONIK: Warum haben Sie vorhin im zweiten Satz die Einschränkung gemacht, dass Sie mit dem Geschäft „eigentlich“ sehr zufrieden sind?

Peter Lieberwirth: Unser Europa-Geschäft ruht heute auf den Säulen Grafik-Controller und HDDs. Als Toshiba haben wir insgesamt eine ganze Reihe weiterer Lösungen für den Automobilbereich anzubieten. In Japan ist Toshiba der zweitgrößte Halbleiter-Produzent für Automotive, aber nach Europa haben wir das noch nicht stabil bringen können. Häufig waren die Strategien und die  japanischen Systemlösungen anders als in Europa. Deshalb haben wir die Grafik-Controller-Serie Capricorn auch hier in Europa konzipiert und entwickelt, aber mittlerweile ist Capricorn weltweit erfolgreich.

Das ist ein Beispiel dafür, dass die Märkte andere Lösungen forderten. Japanische Kunden haben auch erst sehr viel später angefangen, sich mit Dingen wie TS16949 oder AEC-Q100 zu beschäftigen, so dass dort andere Strategien gefahren wurden.

AUTOMOBIL-ELEKTRONIK: Das ist jetzt aber kein Hindernis mehr, sie haben die Qualifikationen. In welchen Produktbereichen setzt Toshiba in Zukunft Schwerpunkte?

Peter Lieberwirth: Wir haben begonnen, die Speicherlösungen in den europäischen Markt zu bringen, aber auch Leitungstransistoren – vor allem MOSFETs, die wir entsprechend qualifiziert haben. Ein ganz spannendes Thema ist die Entwicklung von Analog- und Mixed-Signal-ASICs mit unserer 130-nm-BiCDMOS-Technologie, die State-of-the-Art ist. In diesem Bereich haben wir einiges Know-how in Airbag-Applikationen und bei elektrischen Servolenkungen aufgebaut. Mittlerweile haben wir in unserem Engineering-Center in Düsseldorf  bereits erste Analog-Produkte für Europäische Kunden entwickelt.

Bei der Applikationsunterstützung haben wir den Bedarf für diese Chip-Designs erkannt, und  diesen Bereich wollen wir ausbauen. Da aber in der Automobilwelt von einem Design-Win bis zum Return viel Zeit vergeht, sind wir sicherlich noch nicht wunschlos glücklich.

Peter Lieberwirth: „Wir sehen, dass TFT-Anzeigen ... sich auch in andere Klassen verbreiten.“

Peter Lieberwirth: „Wir sehen, dass TFT-Anzeigen … sich auch in andere Klassen verbreiten.“Alfred Vollmer

AUTOMOBIL-ELEKTRONIK: Welche Bedeutung haben Fahrerassistenzsysteme für Toshiba?

Peter Lieberwirth: Hier kommen wir zu den Prozessoren der Visconti-Serie, die Bilddaten verarbeiten und auswerten – ein klassisches ADAS-Thema, in dem Functional Safety eine zentrale Rolle spielt. Aber wir sind nicht nur bei der Datenauswertung sondern auch bei den Bildsensoren aktiv. Kameras waren für uns ein Thema in Smartphones, PCs, Tablets etc. Weil dort andere Anforderungen gelten als im Automobilbereich, haben wir speziell neue Produkte entwickelt, die einen Dauerbetrieb ermöglichen und hohe Kontraste liefern. High-Dynamic-Range lautet hier das Schlagwort. Wir erledigen dabei mit einem Frame eine Funktionalität, für die andere Verfahren heute zwei aufeinander folgende Frames benutzen. Diese Produkte sind jetzt in der Pipeline, und ich warte auf die ersten aktuellen Applikationen.

Visconti ist auch ein wichtiger Ansatz, weil er Funktionalitäten in Hardware abarbeitet, die bisher die Software in einer sehr leistungsstarken CPU erledigte. Diese CPUs arbeiten mit einer hohen Verlustleistung. Unser Ansatz ist anders: Wir parallelisieren die Aufgaben auf mehreren Prozessoren mit DSP-Erweiterungen, die auf die spezielle Aufgabe zugeschnitten sind. Diese Funktionalität haben wir auf den skalierbaren Visconti-Produkten integriert, die mit einem bis vier Kamera-Eingängen arbeiten können.

AUTOMOBIL-ELEKTRONIK: Welchen Beitrag kann Visconti zum autonomen Fahren leisten?

Peter Lieberwirth: Das autonome Fahren benötigt Sensoren, um zu verstehen, was um das Auto herum vor sich geht. Visconti ist speziell eine Lösung, die kamerabasierte Signale verarbeitet. In zukünftigen Applikationen werden verschiedene Sensoren nebeneinander stehen, aber Visconti kann einen großen Bereich von Applikationen abdecken wie Verkehrszeichenerkennung oder Spurwechsel. Dabei erkennt Visconti nicht nur die Fahrspur. Das IC kann auch erkennen, was hinter dem Fahrzeug passiert, welche Fahrzeuge in die Nähe kommen etc. Es ist wichtig für die Einparkhilfen, kann aber auch im Innenraum helfen – beispielsweise, um über die Bewegungen der Augenlider zu erkennen, ob der Fahrer müde wird, und Visconti kann bei der Identifizierung des Fahrers helfen.

Viscontis große Stärke ist das Erkennen von Fahrsituationen, hier vor allem Fußgängererkennung – und zwar sowohl am Tag als auch unter schlechter Sicht oder in der Nacht. Damit ist auch sein Platz im Bereich autonomes Fahren beschrieben.

AUTOMOBIL-ELEKTRONIK: Sie erwarten für 2013 insgesamt 4% Wachstum; wie soll es in den nächsten Jahren im Automobilbereich weitergehen?

Peter Lieberwirth: Wir blicken auf zwei wichtige Indikatoren: Der erste sind die Reaktionen des Markts beziehungsweise das, was uns die Fahrzeughersteller selbst, oder auch Marktforschungsinstitute sagen – und nach deren Aussage werden wir in den nächsten Jahren bei etwa 4% Marktwachstum in Europa bleiben. Weltweit soll das Wachstum 7 bis 8% betragen. Das ist zunächst ein guter Hintergrund. Der zweite Indikator ist die Antwort auf die Frage, wo wir mit unseren Produkten in diesem Markt stehen. Da gibt uns Anlass zu gutem Optimismus, dass wir in diesen Bereichen mit dem Grafik-Controller und Speicherlösungen, vor allem mit der HDD, bereits einen sehr guten Marktanteil erreicht haben und auch die Kontakte haben, um dies ausbauen zu können. Auf der anderen Seite können wir jetzt auch eine ganze Reihe neuer Produkte einführen. Damit vergrößern sich unsere Wachstumschancen, so dass wir auch entsprechend optimistisch sind.

AUTOMOBIL-ELEKTRONIK: Wir haben lange über Visconti gesprochen, aber wenig über Capricorn. Welche Strategie verfolgt Toshiba im Infotainment-Sektor?

Peter Lieberwirth: Wir haben im September das neuste Produkt der Capricorn-Serie vorgestellt, und wir sehen, dass TFT-Anzeigen nicht mehr nur in Luxusklassefahrzeugen zum Einsatz kommen, sondern dass sie sich auch in andere Klassen verbreiten: In Europa bereits in sehr, sehr vielen Fahrzeugen.

Die neuste Capricorn-Variante ist speziell auf das Instrumenten-Cluster zugeschnitten. Der Capricorn BT ist eine Single-Controller-Lösung, die nicht nur das Display ansteuern kann sondern auch die verbleibenden mechanischen Instrumente für Geschwindigkeit, Drehzahl, Tankfüllung etc. Die hierfür erforderlichen Treiber sind bereits integriert, und die entsprechende Kommunikation mit dem Fahrzeugnetz übernimmt das IC auch – und das alles in einer hochintegrierten kostengünstigen Lösung bei hoher Qualität der Grafik, über die wir uns differenzieren wollen beim Kunden.

Damit lassen sich auch wirklich hippe Funktionalitäten umsetzen; der Coverflow wie beim Wischen, animierte Bilder, verschwimmen, wegkippen nach hinten und mehr – all das ist möglich. Eigentlich handelt es sich dabei um eine 3D-Anwendung, die wir beim Capricorn durch einen speziellen 2,5D-Grafik-Controller beziehungsweise durch einen Grafik-Beschleuniger für die Perspektivenberechnung erreichen, da hierfür kein großer 3D-Prozessor erforderlich ist.

Zudem nutzen viele Bilder eine 24-Bit-Farbauflösung, während kostengünstige TFTs oft nur 16 oder 18 Bit unterstützen. Deshalb enthalten die neuen Capricorn-Bausteine eine spezielle IP, die ein gutes Dithering durchführt. Einen eigenen Entpacker für komprimierte Bilder im PNG-Format haben wir auch integriert, so dass diese Bilder, Icons etc. weniger Speicherplatz benötigen. Durch diese Features schätzen wir die Marktchancen des neuen Capricorn sehr optimistisch ein.

AUTOMOBIL-ELEKTRONIK: Welche Unterstützung bietet Capricorn in punkto Datensicherheit, beispielsweise um Tachomanipulationen zu verhindern?

Peter Lieberwirth: Wir haben ein Toshiba-Security-Modul integriert, das zum SHE-Software-Standard kompatibel ist. Dieses Modul, das wir selbst entwickelt haben, ohne IP zuzukaufen, verhindert beispielsweise Tachomanipulationen, kann aber auch dafür sorgen, dass keine Manipulation der Bibliotheks-Icons möglich ist. Wenn beispielsweise die Kamera eine Geschwindigkeitsbegrenzung auf 60 km/h erkennt, dann lässt sich damit verhindern, dass durch Manipulationen statt des 60-km/h-Icons das 80-km/h-Icon gezeigt wird.

AUTOMOBIL-ELEKTRONIK: Wie sehen Sie den Trend allgemein für den Einsatz von Security-Funktionalitäten im Auto?

Peter Lieberwirth: Der Bereich Datensicherheit wird wachsen. Es ist eine berechtigte Sorge, der man sich in der gesamten Industrie stellen muss. Je mehr das Auto über Internet- und Funkverbindungen aller Art nach außen geöffnet wird, um so mehr muss man sich auch Gedanken machen, wie man verhindert, dass jemand das Auto darüber übernimmt, ob in Teilbereichen oder komplett. Da sind solche Sicherheitsmechanismen sehr wichtig.

AUTOMOBIL-ELEKTRONIK: Welche Bedeutung hat die Elektromobilität für Toshiba?

Peter Lieberwirth: Wir haben in den letzen Monaten sowohl einen Chipsatz zur Überwachung von Batteriesystemen als auch Produkte im Bereich der Leistungselektronik angekündigt, wobei die MOSFETs und IGBTs in den eigentlichen Fahrstufen zum Einsatz kommen. Bei uns laufen in diesem Bereich nicht nur Entwicklungen sondern Toshiba hat auch Produkte im Feld. Die E-Mobilität ist ein wichtiger Bereich für uns in der Zukunft.

Funktionale Sicherheit gemäß ISO26262 ist für uns ein wichtiges Thema, mittlerweile eine Selbstverständlichkeit – auch bei der Elektromobilität. Daher sind wir in diesem Bereich bereits seit langem aktiv. So haben wir zum Beispiel vom TÜV Süd einen Report über die Hardware-Architektur unserer Controller erstellen und die Software-Entwicklung zertifizieren lassen. Auch die System-Expertise ist in diesem Bereich sehr wichtig. Um Systemsicherheit zu gewährleisten, darf man auch als Halbleiterhersteller nicht nur die Komponentenebene betrachten. Deshalb ist in unserer Engineering-Abteilung in Düsseldorf, in der wir Analog- und Mixed-Signal-ASICs entwickeln, auch viel sicherheitstechnisches System-Know-how vorhanden, um mit unseren Kunden kooperieren zu können.

AUTOMOBIL-ELEKTRONIK: Welche Bedeutung haben Mixed-Signal-Halbleiter für Toshiba?

Peter Lieberwirth: Motortreiber sind hier ein wichtiges Thema, aber auch Applikationen wie Airbag oder Steuerung von Verbrennungsmotoren. Da gibt es breite Anwendungsfelder; unsere Lösungen kommen überall da zum Einsatz, wo elektrische Leistung verarbeitet wird und wo es gilt, Power über einen Chip zu steuern. Auch in den hohen Temperaturbereichen, die für Applikationen im Motorraum erforderlich sind, kommen unsere Produkte schon lange zum Einsatz. Toshiba hat seit 1974 über 1,7 Milliarden Analog-ICs der Technologien Bipolar, BiCMOS und BiCDMOS an die Automotive-Industrie geliefert, davon rund 500 Millionen Stück in der neueren BiCDMOS-Technologie, zu der auch der für unsere ASIC-Aktivitäten in Europa eingesetzte 130-nm-Prozess gehört. Weil die OEMs extrem niedrige Ausfallraten fordern, ist viel Erfahrung mit derartigen Prozessen erforderlich, und diese Historie können wir auch genauso wie unsere sehr hohe Qualität dokumentieren.