Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. fornisce e ricicla il microcontrollore automobilistico a chip singolo a 32 bit AURIX™ TC3 MCU di Infineon SAK-TC399XX-256F300S.
Il di Infineon è un microcontrollore (MCU) automobilistico a chip singolo a 32 bit di fascia alta della serie AURIX™ TC3. Costruito su un'innovativa architettura multi-core e tecnologia flash embedded a 40 nm, è specificamente progettato per soddisfare le rigorose esigenze del settore dell'elettronica automobilistica in termini di alte prestazioni, alta sicurezza e alta affidabilità. È ampiamente applicabile agli scenari di controllo centrale nei veicoli intelligenti di nuova generazione ed è uno dei prodotti di punta di Infineon lanciati per supportare la transizione verso l'elettrificazione e l'intelligentizzazione automobilistica. In quanto MCU AURIX™ di seconda generazione, questo chip offre aggiornamenti completi in termini di potenza di calcolo, memoria, connettività e sicurezza. È pienamente conforme agli standard di sicurezza automobilistica come ISO 26262, fornendo un supporto di potenza di calcolo centrale stabile ed efficiente per i sistemi di controllo elettronico automobilistico.
I. Posizionamento del prodotto principale e filosofia di progettazione
Il SAK-TC399XX-256F300S BD è focalizzato sulle applicazioni critiche per la sicurezza di grado automobilistico. Con una filosofia di progettazione centrale di "collaborazione multi-core ad alte prestazioni + protezione completa della sicurezza + scalabilità e adattabilità flessibili", risolve il tradizionale compromesso tra potenza di calcolo e sicurezza nelle MCU. Questa soluzione a chip singolo integra elaborazione multi-core, memoria di grande capacità, una ricchezza di interfacce periferiche e moduli di sicurezza hardware, consentendo di gestire attività di controllo complesse senza la necessità di chip ausiliari aggiuntivi. Ciò semplifica efficacemente la progettazione hardware dei sistemi di controllo elettronico automobilistico, riduce i costi di ricerca e sviluppo e lo spazio di layout del PCB, soddisfacendo al contempo i requisiti fondamentali dell'industria automobilistica per la stabilità a lungo termine, l'immunità alle interferenze e l'adattabilità a un'ampia gamma di temperature. È adatto per una gamma completa di applicazioni, dai veicoli tradizionali con motore a combustione interna ai veicoli a nuova energia, e dal controllo di base ai sistemi avanzati di assistenza alla guida.
II. Caratteristiche tecniche chiave del
Architettura multi-core e robusta potenza di calcolo
Il SAK-TC399XX-256F300S BD impiega un'architettura avanzata a sei core di processori TriCore™ a 32 bit, con ciascun core che opera a una frequenza fino a 300 MHz, e integra quattro core di controllo aggiuntivi, offrendo una potenza di calcolo totale fino a 4.000 DMIPS. Possiede robuste capacità di elaborazione del segnale digitale (DSP), supportando operazioni in virgola mobile e a punto fisso, ed è in grado di gestire in modo efficiente attività di controllo in tempo reale che coinvolgono algoritmi complessi nei sistemi elettronici automobilistici, come il controllo del gruppo motopropulsore, la messa a punto del telaio e la fusione dei dati dei sistemi avanzati di assistenza alla guida (ADAS). L'architettura TriCore™ integra in modo innovativo l'elaborazione RISC, le capacità DSP e il controllo della memoria e delle periferiche on-chip, raggiungendo un equilibrio ottimale tra potenza computazionale ed efficienza energetica. Rispetto alla generazione precedente, le prestazioni computazionali sono state notevolmente migliorate, consentendo di gestire senza sforzo i requisiti di multitasking concorrente e garantendo la reattività in tempo reale dei sistemi di controllo.
Archiviazione di grande capacità e protezione affidabile
In termini di memoria, il dispone di fino a 16 MB di memoria flash integrata e 6,9 MB di memoria ad accesso casuale statica (SRAM). Tutte le aree di memoria sono dotate di funzionalità ECC (Error Checking and Correction), che rileva e corregge efficacemente gli errori dei dati durante l'archiviazione, migliorando significativamente l'affidabilità dell'archiviazione dei dati e prevenendo guasti del sistema causati da anomalie dei dati. Nello specifico, la memoria flash supporta l'archiviazione dei programmi e gli aggiornamenti del firmware, inclusa la funzionalità di aggiornamento over-the-air (OTA) A/B Swap, facilitando la manutenzione successiva e le iterazioni funzionali dei sistemi elettronici automobilistici; la SRAM fornisce supporto cache ad alta velocità per l'elaborazione dei dati in tempo reale, garantendo operazioni di lettura/scrittura dati efficienti. Inoltre, il chip incorpora un blocco configurabile dall'utente (UCB), che consente di configurare parametri come l'indirizzo di avvio del programma e l'abilitazione della funzione HSM in base ai requisiti dell'utente, adattandosi così in modo flessibile a diverse esigenze di progetto. Allo stesso tempo, le sue aree di memoria private integrate (come PSPR e DSPR) offrono velocità di accesso rapide e isolamento fisico, rendendole adatte per l'archiviazione e l'elaborazione efficiente di programmi e dati critici.
Sistema completo di protezione della sicurezza
In quanto MCU automobilistica critica per la sicurezza, il aderisce rigorosamente agli standard ISO 26262/IEC 61508, supporta il più alto livello di sicurezza ASIL-D e dispone di un meccanismo completo di protezione della sicurezza hardware. Il chip integra un HSM (Hardware Security Module, livello EVITA Full) completo e un modulo di crittografia a chiave pubblica (PKC) integrato, che consente l'accelerazione hardware dell'algoritmo nazionale cinese SM2. Supporta inoltre varie operazioni di crittografia a curva ellittica, tra cui NIST e Brainpool, fornendo supporto a livello hardware per la crittografia dei dati, l'autenticazione dell'identità e la protezione antimanomissione del firmware nei sistemi elettronici automobilistici, difendendo così efficacemente dagli attacchi informatici e dalle manomissioni dannose. Inoltre, il chip è dotato di meccanismi di sicurezza come un kernel bloccato, LBIST (Logic Built-in Self-Test) e kernel a loop bloccato ridondanti, che consentono un rapido rilevamento e risposta ai guasti di sistema. Ciò garantisce il funzionamento stabile delle applicazioni critiche per la sicurezza e riduce il rischio di guasti del sistema.
Ampie interfacce periferiche e connettività flessibile
Per soddisfare le diverse esigenze di connettività dei sistemi elettronici automobilistici, il integra una gamma completa di interfacce periferiche, che coprono vari protocolli di comunicazione e interfacce di controllo comunemente utilizzati nel settore automobilistico. Questi includono 1 Gigabit Ethernet (1 GbE), 12 canali CAN (incluso CAN FD), 2 canali FlexRay e 12 canali ASCLIN, che soddisfano i requisiti per la trasmissione di dati multi-nodo e ad alta velocità all'interno dei veicoli e supportano vari scenari come bus carrozzeria, bus gruppo motopropulsore e bus ADAS; le interfacce di archiviazione ed espansione includono 6 QSPI, 2 I²C, 1 I²S, 2 HSSL, 4 MSC e 1 eMMC/SDIO, supportando l'espansione di archiviazione esterna e l'interconnessione multi-dispositivo; le interfacce di controllo includono 25 canali SENT, 4 canali PSI5, 1 canale PSI5S e oltre 100 canali di ingresso ADC (supportando risoluzioni a 10 bit e 12 bit), consentendo l'acquisizione e il controllo precisi di vari segnali del sensore automobilistico. Inoltre, il chip integra 128 canali DMA e una varietà di moduli timer ridondanti come GTM, CCU6 e GPT12, migliorando ulteriormente la flessibilità di controllo e l'efficienza di elaborazione dei dati del sistema.
Basso consumo energetico e adattabilità a un'ampia gamma di temperature
Progettato per gli specifici ambienti operativi dell'elettronica automobilistica, il offre eccellenti prestazioni a basso consumo energetico e adattabilità a un'ampia gamma di temperature. Il chip impiega un design di alimentazione a singola alimentazione, supportando alimentatori da 5 V o 3,3 V, con un consumo energetico operativo normale inferiore a 2 W. Integra inoltre un modulo SCR (Standby Controller) - un microcontrollore a 8 bit basato sul core XC800, situato in un dominio di alimentazione separato - che può funzionare in modo indipendente quando la CPU principale è spenta o resettata, consentendo la gestione a basso consumo di attività come il risveglio della rete e riducendo efficacemente il consumo energetico complessivo del veicolo. L'intervallo di temperatura operativa va da -40°C a +125°C (con supporto fino a +150°C in determinati scenari), consentendo di resistere a fluttuazioni estreme di temperatura in ambienti automobilistici difficili come il vano motore e il telaio. Possiede inoltre forti capacità di compatibilità elettromagnetica (EMC), soddisfacendo i rigorosi standard di test dell'industria dell'elettronica automobilistica per garantire un funzionamento stabile a lungo termine in ambienti complessi.
III. Scenari applicativi tipici per il
Grazie alla sua robusta potenza di calcolo, alla protezione completa della sicurezza e alle ampie interfacce periferiche, il SAK-TC399XX-256F300S BD è ampiamente utilizzato in molteplici aree centrali dell'elettronica automobilistica. È particolarmente adatto per scenari di controllo di fascia alta derivanti dall'evoluzione delle architetture E/E (elettriche/elettroniche), in particolare includendo:
- Controller di dominio del gruppo motopropulsore: adatto per il controllo del motore, il controllo della trasmissione, il controllo del motore e i sistemi di gestione della batteria (BMS) nei veicoli a benzina, ibridi e completamente elettrici, consentendo una regolazione precisa dell'erogazione di potenza e un'elevata efficienza energetica.
- Controller di dominio del telaio: utilizzato per il programma elettronico di stabilità (ESP), lo sterzo elettrico (EPS) e i sistemi di controllo dei freni (come ABS e AEB), migliorando la stabilità e la sicurezza del veicolo.
- Controller ADAS/guida autonoma: a supporto dell'assistenza alla guida di livello 2 e superiore, questi controller sono utilizzati per la fusione dei dati di percezione ambientale, la pianificazione del percorso e il controllo decisionale, e sono adatti per scenari di fusione multi-sensore che coinvolgono radar, lidar e telecamere.
- Controller di zona e gateway: come nucleo dell'architettura elettronica/elettrica centralizzata del veicolo, consentono lo scambio e la gestione dei dati tra le ECU in diverse zone. Ad esempio, il controller di zona nella Changan Qiyuan A06 utilizza questo chip per supportare il funzionamento stabile di un'architettura di rete ad anello centralizzata + di zona.
- Altre applicazioni critiche per la sicurezza: queste includono moduli di controllo della carrozzeria (BCM), controllo degli airbag e controllo di sicurezza ad alta tensione per veicoli a nuova energia, soddisfacendo i requisiti di livello di sicurezza in vari scenari.
IV. Vantaggi del prodotto del
Potenza di calcolo leader: un'architettura TriCore™ a sei core da 300 MHz, abbinata a quattro core di controllo, offre 4.000 DMIPS di potenza di calcolo. Ciò consente l'elaborazione efficiente di algoritmi complessi e il multitasking concorrente, soddisfacendo le esigenze dei sistemi di controllo automobilistico di fascia alta.
Sicurezza e affidabilità: supporta il più alto livello di sicurezza, ASIL-D, e integra un modulo di sicurezza hardware HSM con molteplici meccanismi di protezione della sicurezza per garantire il funzionamento stabile delle applicazioni critiche per la sicurezza, soddisfacendo i rigorosi standard dell'industria automobilistica.
Alta integrazione: un singolo chip integra archiviazione di grande capacità, una ricchezza di interfacce periferiche e moduli di sicurezza, eliminando la necessità di chip ausiliari aggiuntivi, semplificando la progettazione hardware e riducendo i costi di ricerca e sviluppo e produzione.
Adattabilità flessibile: supporta l'architettura software AUTOSAR ed è compatibile con più sistemi operativi e strumenti di sviluppo. Dispone inoltre di funzionalità di configurazione UCB e un ricco set di interfacce, che lo rendono adatto a vari scenari applicativi dell'elettronica automobilistica e consentono un'espansione flessibile.
Forte adattabilità ambientale: con un design ad ampio intervallo di temperatura e caratteristiche a basso consumo energetico, unite a un'eccellente resistenza alle interferenze elettromagnetiche (EMI), può funzionare stabilmente a lungo termine in ambienti automobilistici difficili, migliorando l'affidabilità del sistema.
V. Riepilogo del
In quanto MCU automobilistica di fascia alta della serie AURIX™ TC3, il SAK-TC399XX-256F300S BD di Infineon, con i suoi punti di forza principali di alta potenza di calcolo multi-core, protezione completa della sicurezza, alta integrazione e ampia adattabilità ambientale, è diventato il componente centrale ideale per i sistemi di controllo elettronico automobilistico intelligenti di prossima generazione. Non solo soddisfa i rigorosi requisiti di prestazioni e sicurezza dell'elettronica automobilistica odierna, ma è anche in grado di adattarsi all'evoluzione delle future architetture E/E automobilistiche e alle tendenze nell'assistenza avanzata alla guida e nella guida autonoma, fornendo un solido supporto tecnico per l'aggiornamento e la trasformazione dell'industria dell'elettronica automobilistica. Sia per il retrofit di veicoli tradizionali con motore a combustione interna che per la ricerca e sviluppo innovativa di veicoli a nuova energia e auto intelligenti, questo chip svolge un ruolo fondamentale nell'aiutare le aziende a sviluppare prodotti elettronici automobilistici più competitivi.
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