INFINEONSAK-TC397XP-256F300S BDMCU automobilistico AURIX™ TC39x a 32 bit a chip singolo
Elettronica Co., srl di Shenzhen Mingjiada,un fornitore e riciclatore leader nel settore dei componenti elettronici, ora fornisce e ricicla il microcontroller automobilistico Infineon SAK-TC397XP-256F300S BD AURIX™ TC39x a 32 bit a chip singolo.
L'InfineonSAK-TC397XP-256F300S BDè un microcontrollore automobilistico (MCU) a chip singolo a 32 bit ad alte prestazioni e alta sicurezza della serie AURIX™ TC39x. Basato sull'architettura AURIX™ di seconda generazione di Infineon e utilizzando un processo flash incorporato da 40 nm, è specificamente progettato per soddisfare i severi requisiti dell'elettronica automobilistica moderna in termini di potenza di calcolo, sicurezza e connettività. Ampiamente applicabile agli scenari di controllo principale del settore automobilistico e alle applicazioni industriali di fascia alta, rappresenta un chip di controllo principale di livello automobilistico di riferimento che bilancia prestazioni e affidabilità.
I. Panoramica delSAK-TC397XP-256F300SBD Nucleo
Essendo uno dei modelli di punta della famiglia AURIX™ TC3xx, SAK-TC397XP-256F300S BD si concentra su tre punti di forza principali: un'architettura multi-core ad alte prestazioni, una ridondanza di sicurezza completa e ampie interfacce di connettività. Si rivolge a scenari di controllo fondamentali nell'ambito dell'elettronica automobilistica, offrendo allo stesso tempo affidabilità di livello industriale. La sua integrazione eccezionalmente elevata su chip singolo semplifica notevolmente la progettazione del sistema e riduce i costi dell'hardware. Grazie alla progettazione hardware e software retrocompatibile, consente la migrazione senza soluzione di continuità dai prodotti AURIX™ di prima generazione, migliorando l'efficienza della ricerca e sviluppo. Si allinea con le tendenze automobilistiche verso l’elettrificazione, l’intelligenza e la connettività, affrontando anche applicazioni non automobilistiche di fascia alta come l’automazione industriale.
Questo chip appartiene alla serie AURIX™ TC39x di Infineon, che è diventata una scelta mainstream nel settore globale dell'elettronica automobilistica grazie alla sua scalabilità flessibile, alle eccezionali prestazioni di sicurezza e all'efficiente potenza di calcolo. Come modello principale della serie, ilSAK-TC397XP-256F300S BDraggiunge livelli leader in termini di potenza di calcolo, memoria, classificazione di sicurezza e configurazione dell'interfaccia tra prodotti comparabili. Soddisfa i più elevati requisiti di sicurezza funzionale ASIL-D ed è adatto alle esigenze di progettazione di varie unità di controllo automobilistiche di fascia alta.
II. Caratteristiche tecniche principali diSAK-TC397XP-256F300S BD
Architettura multi-core ad alte prestazioni con robusta potenza di elaborazione
Il SAK-TC397XP-256F300S BD incorpora sei core TriCore™ 1.8 a 32 bit, che funzionano a una frequenza massima di 300 MHz. Integra inoltre quattro core lockstep di controllo aggiuntivi, offrendo una capacità di calcolo totale di 4000 DMIPS. Questa architettura combina l'elevata potenza computazionale di RISC, l'elevata densità di codice di CISC e le capacità di elaborazione del segnale di DSP, consentendo una gestione efficiente di calcoli paralleli multi-task. Risponde facilmente alle complesse esigenze algoritmiche delle applicazioni automobilistiche come il controllo del gruppo propulsore, il controllo del telaio e i sistemi avanzati di assistenza alla guida.
Il core supporta operazioni sia a virgola fissa che a virgola mobile, consentendo calcoli matematici complessi ed elaborazione del segnale senza richiedere coprocessori aggiuntivi. Ciò migliora significativamente l’efficienza di esecuzione degli algoritmi di controllo, ottenendo tempi di risposta di livello millisecondo in scenari come il controllo vettoriale del motore e la fusione dei sensori, garantendo così la precisione del controllo. Inoltre, il chip utilizza un'architettura cache a tre livelli ("L1+L2+L3"), con ciascun core dotato di una cache L1 indipendente (cache istruzioni da 32 KB + cache di dati da 32 KB), oltre a cache L2 e L3 condivise integrate. Ciò riduce efficacemente la latenza di accesso alla memoria, liberando ulteriormente il potenziale computazionale, con una latenza di accesso allo storage fino a 8 ns.
La ridondanza di sicurezza completa soddisfa i più elevati standard di sicurezza
ILSAK-TC397XP-256F300S BDè specificamente progettato per la sicurezza funzionale automobilistica, pienamente conforme agli standard ISO 26262 e supporta la più alta classificazione ASIL-D. Rappresenta la scelta ideale per il controllo dei principali ambiti di sicurezza nei veicoli. La sua architettura di sicurezza utilizza un design ridondante, con sei core TriCore™ configurabili in modalità lockstep. Abbinato a un modulo di controllo della sicurezza (SCM) indipendente, raggiunge l'isolamento fisico tra il calcolo principale e il monitoraggio della sicurezza. Ciò consente il rilevamento in tempo reale degli errori di calcolo con una risposta rapida, garantendo il funzionamento sicuro del sistema anche in condizioni di guasto.
Il chip integra il modulo di sicurezza hardware completo EVITA (HSM), che supporta la crittografia ECC 256 e gli algoritmi hash SHA-2. Fornisce avvio sicuro, crittografia del firmware e protezione tramite crittografia dei dati, prevenendo efficacemente la manomissione del firmware e il furto di dati, bilanciando al tempo stesso la sicurezza funzionale e la sicurezza delle informazioni. Inoltre, le unità di memorizzazione integrate nel chip (memoria flash, SRAM) supportano il controllo degli errori ECC, rilevando e correggendo automaticamente gli errori durante la trasmissione e l'archiviazione dei dati per migliorare l'affidabilità del sistema. Moduli timer ridondanti e diversificati (GTM, CCU 6, GPT 12) forniscono ulteriori garanzie per il controllo di sicurezza.
Ampie interfacce di archiviazione e connettività per adattarsi a diversi scenari applicativi
Per quanto riguarda la configurazione di archiviazione, il fileSAK-TC397XP-256F300S BDintegra 16 MB di memoria flash incorporata (con protezione ECC) e 2,9 MB di SRAM (con protezione ECC). La memoria flash utilizza un design del banco di archiviazione con mirroring con funzionalità di scambio A/B, che supporta gli aggiornamenti software over-the-air (OTA). Ciò consente aggiornamenti software fluidi senza disassemblaggio dell'hardware, migliorando l'efficienza della manutenzione post-distribuzione. L'ampia capacità di archiviazione è in grado di ospitare algoritmi di controllo complessi, un'ampia memorizzazione di dati di sensori e l'esecuzione di programmi multitasking. Supporta inoltre interfacce di archiviazione espandibili per scenari di capacità maggiore.
Le interfacce di connettività sono eccezionalmente complete e coprono i principali protocolli di comunicazione elettronica automobilistica:
- 1 Gigabit Ethernet
- 12 canali FlexRay 12x CAN FD, 2x FlexRay, 12x LIN, 4x QSPI, 2x I²C, 25x SENT, 6x PSI, 2x HSSL, 4x MSC e 1x eMMC/SDIO. Ciò consente un'integrazione flessibile con diversi sensori, attuatori e gateway automobilistici per la trasmissione e l'interazione dei dati ad alta velocità. L'ampia configurazione dell'interfaccia migliora significativamente la compatibilità e la scalabilità del chip, consentendo la costruzione di complessi sistemi di controllo a bordo del veicolo senza richiedere chip di comunicazione aggiuntivi.
Elevata affidabilità e basso consumo energetico, adatti per ambienti estremi all'interno dei veicoli
Essendo un chip di livello automobilistico, ilSAK-TC397XP-256F300S BDdimostra eccezionale adattabilità ambientale. funzionamento in un intervallo di temperatura compreso tra -40°C e 125°C. Mantiene prestazioni stabili in condizioni termiche estreme come vano motore e telaio, distinguendosi dalla variante BC (da -40°C a 105°C) con una resilienza superiore alle alte temperature. Ciò lo rende particolarmente adatto per applicazioni ad alto calore come il controllo del motore e la gestione del sistema di scarico. Il chip utilizza un package BGA-292, che offre un'efficace dissipazione termica e una solida immunità alle interferenze elettromagnetiche (EMI) e alla suscettibilità elettromagnetica (EMS) negli ambienti automobilistici, in conformità con i pertinenti standard di elettronica automobilistica.
Il controllo del consumo energetico è eccezionale, con una potenza operativa inferiore a 2 W. Supporta molteplici modalità a basso consumo che possono essere commutate in modo flessibile in base allo stato operativo del sistema. In scenari come il veicolo al minimo o la modalità di sospensione, riduce efficacemente il consumo energetico complessivo del veicolo, aiutando i veicoli a nuova energia ad estendere la loro autonomia. Inoltre, il chip utilizza un design di alimentazione a tensione singola, che supporta l'alimentazione a 5 V o 3,3 V, semplificando la progettazione del circuito di alimentazione e riducendo i costi hardware e la complessità del progetto.
III. Principali specifiche tecniche diSAK-TC397XP-256F300S BD
Configurazione core: 6 core TriCore™ 1.8 a 32 bit a 300 MHz; 4 core lockstep checker, che forniscono una potenza di elaborazione totale di 4000 DMIPS
Capacità di memoria: flash incorporato da 16 MB (protetto ECC), SRAM da 2,9 MB (protetto ECC)
Livello di sicurezza funzionale: ISO 26262 ASIL-D
Modulo di sicurezza hardware: EVITA Full HSM (supporta ECC 256, SHA 2)
Interfacce di comunicazione: 1x Gigabit Ethernet, 12x CAN FD, 2x FlexRay, 12x LIN, 4x QSPI, 2x I²C, ecc.
Temperatura operativa: da -40°C a 125°C
Tensione di alimentazione: 5 V o 3,3 V (alimentazione a tensione singola)
Tipo di confezione: BGA-292
Consumo energetico: consumo energetico operativo < 2 W
Supporto software: supporta AUTOSAR 4.2
IV. Scenari applicativi primari perSAK-TC397XP-256F300S BD
Sfruttando le sue elevate prestazioni, sicurezza e affidabilità, SAK-TC397XP-256F300S BD trova ampia applicazione nei principali settori di controllo dell'elettronica automobilistica, servendo anche scenari di automazione industriale di fascia alta. Le applicazioni specifiche includono:
Dominio dell'elettronica automobilistica
- Controllo del gruppo propulsore: unità di controllo del motore (ECU), controllo della trasmissione (trasmissioni a doppia frizione a controllo idraulico/elettronico), controllo della scatola di trasferimento, sistemi di iniezione multipunto/iniezione diretta benzina. La sua adattabilità alle alte temperature e la potenza di calcolo consentono un controllo preciso della potenza erogata e dell'efficienza del carburante.
- Controllo dei veicoli a nuova energia: sistemi di gestione delle batterie (BMS) per veicoli elettrici (H), inverter principali, convertitori CC-CC e controller delle stazioni di ricarica. Supporta l'elaborazione parallela ad alto calcolo per garantire il funzionamento stabile dei propulsori dei veicoli a nuova energia;
- Controllo del telaio e della sicurezza: controller del dominio del telaio, sistemi frenanti, servosterzo elettrico (EPS), sistemi airbag e sistemi di controllo delle sospensioni attive. Sfruttare le classificazioni di sicurezza ASIL-D e la progettazione ridondante per salvaguardare la sicurezza di guida;
- Assistenza avanzata alla guida e connettività: architettura gateway avanzata, unità di controllo telematico (TCU), moduli di comunicazione V2X, controllo della telecamera multiuso e fusione di sensori. Sfruttare interfacce estese e un'elevata potenza di calcolo per abilitare la funzionalità ADAS;
- Carrozzeria e altri controlli: controller di dominio della carrozzeria premium, soluzioni di ricarica wireless, controllo dell'illuminazione pixel e sistemi radar automobilistici da 24 GHz/77 GHz, che si adattano all'intelligenza automobilistica e ai requisiti di aggiornamento della connettività.
Settore Automazione Industriale
- Controllo industriale: controller di robot industriali, servoazionamenti, PLC e controller I/O, che soddisfano complesse esigenze di controllo industriale attraverso un'elevata affidabilità e una solida potenza di calcolo;
- Generazione di energia rinnovabile: controller di pannelli solari e inverter per turbine eoliche, caratterizzati da eccellente adattabilità ambientale per un funzionamento stabile in condizioni esterne estreme;
- Altre applicazioni industriali: controller per ascensori e nodi di sensori industriali, caratterizzati da interfacce estese e design a basso consumo per semplificare l'implementazione del sistema di controllo industriale.
Altri domini
Sistemi di controllo per veicoli commerciali e agricoli (CAV), sistemi radar CAV a 24 GHz e controller per droni/multirotore, che offrono elevata affidabilità e configurazioni di interfaccia flessibili per diversi scenari di controllo di fascia alta.
V. Vantaggi principali diSAK-TC397XP-256F300S BDProdotto
1. Leadership nelle prestazioni: l'architettura multi-core abbinata a velocità di clock ad alta frequenza offre un output computazionale robusto. Il design della cache a tre livelli riduce la latenza di accesso, consentendo l'elaborazione efficiente di algoritmi di controllo complessi e richieste parallele multi-task;
2. Sicurezza e affidabilità: raggiunge la massima valutazione di sicurezza ASIL-D. Il design ridondante completo combinato con un modulo di sicurezza hardware garantisce sia la sicurezza funzionale che la sicurezza delle informazioni, rendendolo adatto al controllo del dominio di sicurezza principale del settore automobilistico.
3. Elevata integrazione: un singolo chip integra un'ampia memoria, interfacce e moduli di controllo, eliminando la necessità di chip ausiliari aggiuntivi. Ciò semplifica la progettazione del sistema e riduce i costi dell'hardware.
4. Compatibilità flessibile: supporta AUTOSAR 4.2, con compatibilità hardware e software con i prodotti AURIX™ di prima generazione consentendo una migrazione senza soluzione di continuità e una maggiore efficienza di ricerca e sviluppo; retrocompatibile con i modelli economici della serie AURIX™ TC3xx, che offre un'eccellente scalabilità;
5. Robusta adattabilità ambientale: funziona in un ampio intervallo di temperature da -40°C a 125°C con un design a basso consumo, adatto per ambienti automobilistici estremi e applicazioni industriali all'aperto, offrendo un'affidabilità eccezionale.
VI. Riepilogo diSAK-TC397XP-256F300S BD
Come modello di punta della serie AURIX™ TC39x, InfineonSAK-TC397XP-256F300S BDsi afferma come prodotto di riferimento nelle applicazioni di controllo principale del settore automobilistico. La sua architettura multi-core ad alte prestazioni, la ridondanza di sicurezza ASIL-D, l'ampia configurazione dell'interfaccia e l'eccezionale adattabilità ambientale affrontano anche scenari di automazione industriale impegnativi. Il suo design integrato a chip singolo, la compatibilità hardware/software e l'elevata affidabilità non solo soddisfano i severi requisiti di elettrificazione, intelligenza e connettività automobilistica, ma forniscono anche ai clienti soluzioni di controllo convenienti. Ciò consente ai clienti di migliorare la competitività dei prodotti e promuovere il progresso tecnologico nell’elettronica automobilistica e nell’automazione industriale. Sia nelle principali applicazioni automobilistiche come la sicurezza del gruppo propulsore e del telaio, sia negli scenari industriali tra cui l'automazione robotica e la generazione di energia rinnovabile, SAK-TC397XP-256F300S BD sfrutta i suoi vantaggi prestazionali completi per fornire funzionalità di controllo fondamentali. Questo microcontroller di fascia alta a 32 bit di livello automobilistico integra perfettamente prestazioni, sicurezza e affidabilità.
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