Το εταιρικό blog για INFINEON SAK-TC397XP-256F300S BD Μονότρυπα AURIXTM TC39x 32 bit Automotive MCU

INFINEONSAK-TC397XP-256F300S BDSingle-Chip AURIX™ TC39x 32-bit Automotive MCU

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.,κορυφαίος προμηθευτής και εταιρεία ανακύκλωσης στη βιομηχανία ηλεκτρονικών εξαρτημάτων, προμηθεύει και ανακυκλώνει τώρα τον μικροελεγκτή αυτοκινήτου Infineon SAK-TC397XP-256F300S BD Single-Chip AURIX™ TC39x 32 bit.

Το InfineonSAK-TC397XP-256F300S BDείναι ένας μικροελεγκτής αυτοκινήτου (MCU) 32-bit ενός τσιπ υψηλής απόδοσης, υψηλής ασφάλειας στη σειρά AURIX™ TC39x. Χτισμένο στην αρχιτεκτονική AURIX™ δεύτερης γενιάς της Infineon και χρησιμοποιώντας μια ενσωματωμένη διαδικασία φλας 40 nm, έχει σχεδιαστεί ειδικά για να ανταποκρίνεται στις απαιτητικές απαιτήσεις των σύγχρονων ηλεκτρονικών αυτοκινήτων για υπολογιστική ισχύ, ασφάλεια και συνδεσιμότητα. Εφαρμόζεται ευρέως σε βασικά σενάρια ελέγχου αυτοκινήτου και σε βιομηχανικές εφαρμογές προηγμένης τεχνολογίας, αποτελεί σημείο αναφοράς τσιπ πυρήνα ελέγχου κατηγορίας αυτοκινήτου που εξισορροπεί την απόδοση και την αξιοπιστία.

I. Επισκόπηση τωνSAK-TC397XP-256F300SBD Core

Ως ένα από τα κορυφαία μοντέλα της οικογένειας AURIX™ TC3xx, το SAK-TC397XP-256F300S BD επικεντρώνεται σε τρία βασικά πλεονεκτήματα: αρχιτεκτονική πολλαπλών πυρήνων υψηλής απόδοσης, πλήρης πλεονασμός ασφαλείας και εκτεταμένες διεπαφές συνδεσιμότητας. Στοχεύει σε σενάρια πυρήνα ελέγχου στα ηλεκτρονικά αυτοκινήτων, ενώ παρέχει αξιοπιστία βιομηχανικής ποιότητας. Η εξαιρετικά υψηλή ενσωμάτωση ενός τσιπ απλοποιεί σημαντικά τον σχεδιασμό του συστήματος και μειώνει το κόστος υλικού. Μέσω του σχεδιασμού υλικού και λογισμικού συμβατό με το παρελθόν, επιτρέπει την απρόσκοπτη μετάβαση από προϊόντα πρώτης γενιάς AURIX™, βελτιώνοντας την αποτελεσματικότητα της Ε&Α. Είναι ευθυγραμμισμένο με τις τάσεις της αυτοκινητοβιομηχανίας προς την ηλεκτροκίνηση, την ευφυΐα και τη συνδεσιμότητα, ενώ παράλληλα απευθύνεται σε εφαρμογές υψηλής τεχνολογίας εκτός αυτοκινήτου, όπως ο βιομηχανικός αυτοματισμός.

Αυτό το τσιπ ανήκει στη σειρά AURIX™ TC39x της Infineon, η οποία έχει γίνει μια κυρίαρχη επιλογή στον παγκόσμιο τομέα ηλεκτρονικών αυτοκινήτων λόγω της ευέλικτης επεκτασιμότητας, της εξαιρετικής απόδοσης ασφαλείας και της αποδοτικής υπολογιστικής ισχύος εξόδου. Ως βασικό μοντέλο της σειράς, τοSAK-TC397XP-256F300S BDεπιτυγχάνει κορυφαία επίπεδα υπολογιστικής ισχύος, μνήμης, αξιολόγησης ασφαλείας και διαμόρφωσης διεπαφής μεταξύ συγκρίσιμων προϊόντων. Πληροί τις υψηλότερες απαιτήσεις λειτουργικής ασφάλειας ASIL-D και είναι κατάλληλο για τις σχεδιαστικές ανάγκες διαφόρων μονάδων ελέγχου αυτοκινήτων υψηλής τεχνολογίας.

II. Βασικά Τεχνικά Χαρακτηριστικά τουSAK-TC397XP-256F300S BD

Αρχιτεκτονική πολλαπλών πυρήνων υψηλών επιδόσεων με ισχυρή υπολογιστική ισχύ

Το SAK-TC397XP-256F300S BD ενσωματώνει έξι πυρήνες 32-bit TriCore™ 1.8, που λειτουργούν σε μέγιστη συχνότητα 300MHz. Επιπλέον, ενσωματώνει τέσσερις συμπληρωματικούς πυρήνες ελεγκτή lockstep, παρέχοντας συνολική υπολογιστική ικανότητα 4000 DMIPS. Αυτή η αρχιτεκτονική συνδυάζει την υψηλή υπολογιστική ισχύ του RISC, την υψηλή πυκνότητα κώδικα του CISC και τις δυνατότητες επεξεργασίας σήματος του DSP, επιτρέποντας αποτελεσματικό χειρισμό παράλληλων υπολογισμών πολλαπλών εργασιών. Αντιμετωπίζει αβίαστα τις σύνθετες αλγοριθμικές απαιτήσεις των εφαρμογών αυτοκινήτου, όπως ο έλεγχος του συστήματος μετάδοσης κίνησης, ο έλεγχος πλαισίου και τα προηγμένα συστήματα υποβοήθησης του οδηγού.

Ο πυρήνας υποστηρίζει λειτουργίες σταθερής και κινητής υποδιαστολής, επιτρέποντας σύνθετους μαθηματικούς υπολογισμούς και επεξεργασία σήματος χωρίς να απαιτούνται επιπλέον συνεπεξεργαστές. Αυτό ενισχύει σημαντικά την αποτελεσματικότητα εκτέλεσης των αλγορίθμων ελέγχου, επιτυγχάνοντας χρόνους απόκρισης σε επίπεδο χιλιοστών του δευτερολέπτου σε σενάρια όπως ο έλεγχος διανύσματος κινητήρα και η σύντηξη αισθητήρων, διασφαλίζοντας έτσι την ακρίβεια ελέγχου. Επιπλέον, το τσιπ χρησιμοποιεί μια αρχιτεκτονική κρυφής μνήμης τριών επιπέδων ('L1+L2+L3'), με κάθε πυρήνα εξοπλισμένο με μια ανεξάρτητη κρυφή μνήμη L1 (32KB κρυφή μνήμη εντολών + 32KB κρυφή μνήμη δεδομένων), μαζί με ενσωματωμένες κοινόχρηστες κρυφές μνήμες L2 και L3. Αυτό μειώνει αποτελεσματικά τον λανθάνοντα χρόνο πρόσβασης στη μνήμη, απελευθερώνοντας περαιτέρω το υπολογιστικό δυναμικό, με καθυστέρηση πρόσβασης στον χώρο αποθήκευσης έως και 8 ns.

Ο πλήρης πλεονασμός ασφαλείας πληροί τα υψηλότερα πρότυπα ασφαλείας

ΟSAK-TC397XP-256F300S BDέχει σχεδιαστεί ειδικά για τη λειτουργική ασφάλεια του αυτοκινήτου, είναι πλήρως συμβατό με τα πρότυπα ISO 26262 και υποστηρίζει την υψηλότερη βαθμολογία ASIL-D. Αποτελεί ιδανική επιλογή για τον έλεγχο των βασικών τομέων ασφαλείας στα οχήματα. Η αρχιτεκτονική ασφαλείας του χρησιμοποιεί έναν περιττό σχεδιασμό, με έξι πυρήνες TriCore™ που μπορούν να διαμορφωθούν σε λειτουργία lockstep. Σε συνδυασμό με μια ανεξάρτητη μονάδα ελέγχου ασφαλείας (SCM), επιτυγχάνει φυσική απομόνωση μεταξύ του βασικού υπολογισμού και της παρακολούθησης ασφάλειας. Αυτό επιτρέπει την ανίχνευση υπολογιστικών σφαλμάτων σε πραγματικό χρόνο με γρήγορη απόκριση, διασφαλίζοντας την ασφαλή λειτουργία του συστήματος ακόμη και υπό συνθήκες σφάλματος.

Το τσιπ ενσωματώνει τη μονάδα ασφαλείας υλικού EVITA Full (HSM), που υποστηρίζει κρυπτογράφηση ECC 256 και αλγόριθμους κατακερματισμού SHA-2. Παρέχει ασφαλή εκκίνηση, κρυπτογράφηση υλικολογισμικού και προστασία κρυπτογράφησης δεδομένων, αποτρέποντας αποτελεσματικά την παραβίαση υλικολογισμικού και την κλοπή δεδομένων, ενώ παράλληλα εξισορροπεί τη λειτουργική ασφάλεια και την ασφάλεια των πληροφοριών. Επιπλέον, οι ενσωματωμένες μονάδες αποθήκευσης του τσιπ (μνήμη flash, SRAM) υποστηρίζουν τον έλεγχο σφαλμάτων ECC, τον αυτόματο εντοπισμό και τη διόρθωση σφαλμάτων κατά τη μετάδοση και την αποθήκευση δεδομένων για ενίσχυση της αξιοπιστίας του συστήματος. Οι περιττές και ποικίλες μονάδες χρονοδιακόπτη (GTM, CCU 6, GPT 12) παρέχουν πρόσθετες διασφαλίσεις για τον έλεγχο ασφαλείας.

Εκτεταμένες διεπαφές αποθήκευσης και συνδεσιμότητας για την αντιμετώπιση διαφορετικών σεναρίων εφαρμογών

Όσον αφορά τη διαμόρφωση αποθήκευσης, τοSAK-TC397XP-256F300S BDενσωματώνει 16 MB ενσωματωμένης μνήμης flash (με προστασία ECC) και 2,9 MB SRAM (με προστασία ECC). Η μνήμη flash χρησιμοποιεί σχέδιο αντικατοπτρισμένης τράπεζας αποθήκευσης με λειτουργία εναλλαγής A/B, που υποστηρίζει ενημερώσεις λογισμικού over-the-air (OTA). Αυτό επιτρέπει την απρόσκοπτη ανανέωση λογισμικού χωρίς αποσυναρμολόγηση υλικού, βελτιώνοντας την απόδοση συντήρησης μετά την ανάπτυξη. Η άφθονη χωρητικότητα αποθήκευσης φιλοξενεί πολύπλοκους αλγόριθμους ελέγχου, τεράστια αποθήκευση δεδομένων αισθητήρων και εκτέλεση προγραμμάτων πολλαπλών εργασιών. Υποστηρίζει επίσης επεκτάσιμες διεπαφές αποθήκευσης για σενάρια μεγαλύτερης χωρητικότητας.

Οι διεπαφές συνδεσιμότητας είναι εξαιρετικά περιεκτικές, καλύπτοντας τα κύρια πρωτόκολλα ηλεκτρονικής επικοινωνίας αυτοκινήτου:

- 1 Gigabit Ethernet

- 12 κανάλια FlexRay 12x CAN FD, 2x FlexRay, 12x LIN, 4x QSPI, 2x I²C, 25x SENT, 6x PSI, 2x HSSL, 4x MSC και 1x eMMC/SDIO. Αυτό επιτρέπει την ευέλικτη ενσωμάτωση με διάφορους αισθητήρες αυτοκινήτων, ενεργοποιητές και πύλες οχημάτων για μετάδοση δεδομένων υψηλής ταχύτητας και αλληλεπίδραση. Η εκτεταμένη διαμόρφωση διεπαφής ενισχύει σημαντικά τη συμβατότητα και την επεκτασιμότητα του τσιπ, επιτρέποντας την κατασκευή πολύπλοκων συστημάτων ελέγχου εντός του οχήματος χωρίς να απαιτούνται πρόσθετα τσιπ επικοινωνίας.

Υψηλή αξιοπιστία και χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, προσαρμοσμένο για ακραία περιβάλλοντα εντός του οχήματος

Ως τσιπ ποιότητας αυτοκινήτου, τοSAK-TC397XP-256F300S BDεπιδεικνύει εξαιρετική περιβαλλοντική προσαρμοστικότητα. λειτουργεί σε εύρος θερμοκρασιών από -40°C έως 125°C. Διατηρεί σταθερή απόδοση σε ακραίες θερμικές συνθήκες όπως οι χώροι του κινητήρα και το πλαίσιο, ξεχωρίζοντας από την έκδοση BC (-40°C έως 105°C) με ανώτερη ανθεκτικότητα σε υψηλές θερμοκρασίες. Αυτό το καθιστά ιδιαίτερα κατάλληλο για εφαρμογές υψηλής θερμότητας όπως έλεγχος κινητήρα και διαχείριση συστήματος εξάτμισης. Το τσιπ χρησιμοποιεί ένα πακέτο BGA-292, παρέχοντας αποτελεσματική θερμική διάχυση και ισχυρή ατρωσία σε ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές (EMI) και ηλεκτρομαγνητική ευαισθησία (EMS) σε περιβάλλοντα αυτοκινήτου, σύμφωνα με τα σχετικά πρότυπα ηλεκτρονικών αυτοκινήτων.

Ο έλεγχος κατανάλωσης ενέργειας είναι εξαιρετικός, με ισχύ λειτουργίας κάτω από 2W. Υποστηρίζει πολλαπλές λειτουργίες χαμηλής κατανάλωσης που μπορούν να αλλάξουν ευέλικτα με βάση την κατάσταση λειτουργίας του συστήματος. Σε σενάρια όπως το ρελαντί του οχήματος ή η κατάσταση αναστολής λειτουργίας, μειώνει αποτελεσματικά τη συνολική κατανάλωση ενέργειας του οχήματος, βοηθώντας τα νέα ενεργειακά οχήματα να επεκτείνουν την αυτονομία τους. Επιπλέον, το τσιπ χρησιμοποιεί σχέδιο τροφοδοσίας μονής τάσης, υποστηρίζοντας τροφοδοσία είτε 5V είτε 3,3V, απλοποιώντας τον σχεδιασμό του κυκλώματος ισχύος και μειώνοντας το κόστος υλικού και την πολυπλοκότητα του σχεδιασμού.

III. Βασικές Τεχνικές Προδιαγραφές τουSAK-TC397XP-256F300S BD

Διαμόρφωση πυρήνα: 6 x 32-bit TriCore™ 1,8 πυρήνες στα 300 MHz. 4 x checker lockstep πυρήνες, που παρέχουν συνολική ισχύ επεξεργασίας 4000 DMIPS

Χωρητικότητα μνήμης: 16 MB ενσωματωμένο φλας (με προστασία ECC), 2,9 MB SRAM (με προστασία ECC)

Επίπεδο λειτουργικής ασφάλειας: ISO 26262 ASIL-D

Μονάδα ασφαλείας υλικού: EVITA Full HSM (υποστηρίζει ECC 256, SHA 2)

Διεπαφές επικοινωνίας: 1x Gigabit Ethernet, 12x CAN FD, 2x FlexRay, 12x LIN, 4x QSPI, 2x I²C, κ.λπ.

Θερμοκρασία λειτουργίας: -40°C έως 125°C

Τάση τροφοδοσίας: 5V ή 3,3V (τροφοδοσία μίας τάσης)

Τύπος συσκευασίας: BGA-292

Κατανάλωση ισχύος: Κατανάλωση ισχύος λειτουργίας < 2W

Υποστήριξη λογισμικού: Υποστηρίζει AUTOSAR 4.2

IV. Κύρια σενάρια εφαρμογής γιαSAK-TC397XP-256F300S BD

Αξιοποιώντας τις υψηλές επιδόσεις, την ασφάλεια και την αξιοπιστία του, το SAK-TC397XP-256F300S BD βρίσκει εκτεταμένη εφαρμογή σε βασικούς τομείς ελέγχου ηλεκτρονικών αυτοκινήτων, ενώ εξυπηρετεί επίσης σενάρια βιομηχανικού αυτοματισμού υψηλής τεχνολογίας. Οι συγκεκριμένες εφαρμογές περιλαμβάνουν:

Τομέας Ηλεκτρονικών Αυτοκινήτων

- Έλεγχος μετάδοσης κίνησης: Μονάδες ελέγχου κινητήρα (ECU), Έλεγχος μετάδοσης (υδραυλικά/ηλεκτρονικά ελεγχόμενα κιβώτια διπλού συμπλέκτη), έλεγχος κιβωτίου ταχυτήτων, συστήματα ψεκασμού πολλαπλών σημείων/άμεσου ψεκασμού βενζίνης. Η προσαρμοστικότητα σε υψηλές θερμοκρασίες και η υπολογιστική του ισχύς επιτρέπουν τον ακριβή έλεγχο της ισχύος εξόδου και την απόδοση καυσίμου.

- Έλεγχος οχημάτων νέας ενέργειας: Συστήματα διαχείρισης μπαταριών (H)EV (BMS), κύριοι μετατροπείς, μετατροπείς DC-DC και ελεγκτές σταθμών φόρτισης. Υποστηρίζει παράλληλη επεξεργασία υψηλού υπολογισμού για τη διασφάλιση σταθερής λειτουργίας των νέων ενεργειακών κινητήρων οχημάτων.

- Πλαίσιο και Έλεγχος Ασφάλειας: Ελεγκτές πεδίου πλαισίου, συστήματα πέδησης, ηλεκτρικό σύστημα διεύθυνσης (EPS), συστήματα αερόσακων και συστήματα ελέγχου ενεργής ανάρτησης. Αξιοποιώντας τις αξιολογήσεις ασφαλείας ASIL-D και τον περιττό σχεδιασμό για τη διασφάλιση της οδηγικής ασφάλειας.

- Προηγμένη υποστήριξη και συνδεσιμότητα οδηγού: Προηγμένη αρχιτεκτονική πύλης, μονάδα ελέγχου τηλεματικής (TCU), μονάδες επικοινωνίας V2X, έλεγχος κάμερας πολλαπλών χρήσεων και σύντηξη αισθητήρων. Αξιοποίηση εκτεταμένων διεπαφών και υψηλής υπολογιστικής ισχύος για την ενεργοποίηση της λειτουργικότητας του ADAS.

- Σώμα και άλλα χειριστήρια: Premium ελεγκτές τομέα αμαξώματος, λύσεις ασύρματης φόρτισης, έλεγχος φωτισμού pixel και συστήματα ραντάρ αυτοκινήτου 24GHz/77GHz, προσαρμοσμένα στις απαιτήσεις ευφυΐας και αναβάθμισης συνδεσιμότητας του αυτοκινήτου.

Τομέας Βιομηχανικού Αυτοματισμού

- Βιομηχανικός έλεγχος: Βιομηχανικοί ελεγκτές ρομπότ, σερβομηχανισμοί, PLC και ελεγκτές εισόδου/εξόδου, που ικανοποιούν πολύπλοκες απαιτήσεις βιομηχανικού ελέγχου μέσω υψηλής αξιοπιστίας και ισχυρής υπολογιστικής ισχύος.

- Παραγωγή Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας: Ελεγκτές ηλιακών πάνελ και μετατροπείς ανεμογεννητριών, με εξαιρετική περιβαλλοντική προσαρμοστικότητα για σταθερή λειτουργία σε ακραίες εξωτερικές συνθήκες.

- Άλλες βιομηχανικές εφαρμογές: Ελεγκτές ανύψωσης και βιομηχανικοί κόμβοι αισθητήρων, με εκτεταμένες διεπαφές και σχεδιασμό χαμηλής κατανάλωσης για την απλοποίηση της ανάπτυξης του βιομηχανικού συστήματος ελέγχου.

Άλλοι Τομείς

Συστήματα ελέγχου εμπορικών και γεωργικών οχημάτων (CAV), συστήματα ραντάρ CAV 24 GHz και ελεγκτές drone/multirotor, που προσφέρουν υψηλή αξιοπιστία και ευέλικτες διαμορφώσεις διεπαφής για διάφορα σενάρια ελέγχου υψηλής ποιότητας.

V. Βασικά πλεονεκτήματα τουSAK-TC397XP-256F300S BDΠροϊόν

1. Ηγεσία απόδοσης: Η αρχιτεκτονική πολλαπλών πυρήνων σε συνδυασμό με ταχύτητες ρολογιού υψηλής συχνότητας παρέχει ισχυρή υπολογιστική έξοδο. Ο σχεδιασμός κρυφής μνήμης τριών επιπέδων μειώνει την καθυστέρηση πρόσβασης, επιτρέποντας την αποτελεσματική επεξεργασία πολύπλοκων αλγορίθμων ελέγχου και τις παράλληλες απαιτήσεις πολλαπλών εργασιών.

2. Ασφάλεια και αξιοπιστία: Επιτυγχάνει την υψηλότερη βαθμολογία ασφάλειας ASIL-D. Ο ολοκληρωμένος σχεδιασμός πλεονασμού σε συνδυασμό με μια μονάδα ασφαλείας υλικού εξασφαλίζει τόσο λειτουργική ασφάλεια όσο και ασφάλεια πληροφοριών, καθιστώντας το κατάλληλο για τον έλεγχο του βασικού τομέα ασφάλειας του αυτοκινήτου.

3. Υψηλή ενσωμάτωση: Ένα μεμονωμένο τσιπ ενσωματώνει εκτεταμένη αποθήκευση, διεπαφές και μονάδες ελέγχου, εξαλείφοντας την ανάγκη για πρόσθετα βοηθητικά τσιπ. Αυτό απλοποιεί το σχεδιασμό του συστήματος και μειώνει το κόστος υλικού.

4. Ευέλικτη συμβατότητα: Υποστηρίζει το AUTOSAR 4.2, με συμβατότητα υλικού και λογισμικού με προϊόντα πρώτης γενιάς AURIX™ που επιτρέπουν την απρόσκοπτη μετάβαση και βελτιωμένη απόδοση Ε&Α. συμβατό προς τα πίσω με μοντέλα της σειράς AURIX™ TC3xx χαμηλού κόστους, προσφέροντας εξαιρετική επεκτασιμότητα.

5. Ισχυρή περιβαλλοντική προσαρμοστικότητα: Λειτουργεί σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών από -40°C έως 125°C με σχεδιασμό χαμηλής κατανάλωσης, κατάλληλο για ακραία περιβάλλοντα αυτοκινήτων και βιομηχανικές εφαρμογές εξωτερικού χώρου, παρέχοντας εξαιρετική αξιοπιστία.

VI. Περίληψη τουSAK-TC397XP-256F300S BD

Ως το κορυφαίο μοντέλο της σειράς AURIX™ TC39x, η Infineon'sSAK-TC397XP-256F300S BDκαθιερώνεται ως προϊόν αναφοράς σε εφαρμογές ελέγχου πυρήνων αυτοκινήτων. Η αρχιτεκτονική πολλαπλών πυρήνων υψηλής απόδοσης, ο πλεονασμός ασφαλείας ASIL-D, η εκτεταμένη διαμόρφωση διεπαφής και η εξαιρετική περιβαλλοντική προσαρμοστικότητα αντιμετωπίζουν επίσης απαιτητικά σενάρια βιομηχανικού αυτοματισμού. Η ενσωματωμένη σχεδίαση με ένα τσιπ, η συμβατότητα υλικού/λογισμικού και η υψηλή αξιοπιστία όχι μόνο ανταποκρίνονται στις αυστηρές απαιτήσεις της ηλεκτροκίνησης, της ευφυΐας και της συνδεσιμότητας των αυτοκινήτων, αλλά παρέχουν επίσης στους πελάτες οικονομικές λύσεις ελέγχου. Αυτό δίνει τη δυνατότητα στους πελάτες να ενισχύσουν την ανταγωνιστικότητα των προϊόντων και να οδηγήσουν την τεχνολογική πρόοδο στα ηλεκτρονικά αυτοκίνητα και στον βιομηχανικό αυτοματισμό. Είτε σε βασικές εφαρμογές αυτοκινήτου, όπως η ασφάλεια του συστήματος μετάδοσης κίνησης και του πλαισίου, είτε σε βιομηχανικά σενάρια, όπως ο ρομποτικός αυτοματισμός και η παραγωγή ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, το SAK-TC397XP-256F300S BD αξιοποιεί τα ολοκληρωμένα πλεονεκτήματα απόδοσης για να προσφέρει λειτουργικότητα βασικού ελέγχου. Αυτός ο μικροελεγκτής υψηλής ποιότητας 32-bit αυτοκινήτου ενσωματώνει απρόσκοπτα την απόδοση, την ασφάλεια και την αξιοπιστία.