英家MCU之AURIX

作為全球汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者，英飛凌持續(xù)塑造未來移動(dòng)的創(chuàng)新之路。

為擴(kuò)展其領(lǐng)先的 AURIX 微控制器系列，英飛凌推出了用于電動(dòng)交通、ADAS 、汽車 E/E 架構(gòu)和經(jīng)濟(jì)型人工智能 (AI) 應(yīng)用的新一代AURIX TC4x 系列28納米微控制器 (MCU)。

第一批 AURIX TC4x 樣品已用于主要客戶的設(shè)計(jì)中。

英飛凌AURIX發(fā)展歷程

TriCore 內(nèi)核架構(gòu)自從1999年誕生，先后經(jīng)歷了4代單核版本的單片機(jī)，AURIX 是基于 TriCore 內(nèi)核的多核架構(gòu)單片機(jī)。

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2014年推出的第一代 AURIX TC2x 集成了多達(dá)三個(gè) TriCore 內(nèi)核。

TC2x 系列單片機(jī)內(nèi)部集成了安全管理單元 SMU ，對(duì)單片機(jī)內(nèi)部的各個(gè)模塊進(jìn)行安全管理，電源供電 PMIC 芯片 TLF35584 除了完成電源供電，還可以和單片機(jī)交互，搭配 SafeTlib 軟件可以實(shí)現(xiàn)自檢并監(jiān)控單片機(jī)運(yùn)行是否正常，出現(xiàn)異常的情況下可以觸發(fā)安全機(jī)制，使系統(tǒng)進(jìn)入安全狀態(tài)。

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2018年推出的第二代 AURIX TC3x 集成了多達(dá)六個(gè) TriCore 內(nèi)核，將單片機(jī)性能提升到了一個(gè)新高度。

AURIX TC3x 系列單片機(jī)擁有卓越的實(shí)時(shí)性，全系型號(hào)可以達(dá)到功能安全最高等級(jí) ASIL-D，集成了信息安全硬件加密模塊，還有強(qiáng)大的互聯(lián)接口，使其尤其適合眾多汽車應(yīng)用。

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2021年推出的新一代 AURIX TC4x 系列為領(lǐng)先的 AURIX TC3x 系列提供了向上升級(jí)的途徑。

它采用下一代 TriCore 1.8內(nèi)核，以及可擴(kuò)展的增強(qiáng)性能的加速器套件。其中包括新的并行處理單元 (PPU)，這是一種 SIMD 矢量數(shù)字信號(hào)處理器 (DSP)，可滿足各種人工智能拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的需求，包括實(shí)時(shí)控制和雷達(dá)后處理等各種用例。產(chǎn)品系列的可擴(kuò)展、高兼容性設(shè)計(jì)，使得用戶可以采用通用的軟件架構(gòu)，從而大大節(jié)省了平臺(tái)軟件費(fèi)用。

AURIX TC4x應(yīng)用領(lǐng)域及

特性概覽

AURIX TC4x 面向廣泛的汽車應(yīng)用，包括基于域控和區(qū)控的 E/E 架構(gòu)對(duì)功能集成的強(qiáng)烈需求，通過安全系統(tǒng)支持電動(dòng)交通和自動(dòng)駕駛的發(fā)展。英飛凌的 AURIX TC4x 提供增強(qiáng)的連接性，包括先進(jìn)的功能安全和信息安全，進(jìn)一步夯實(shí)英飛凌在高可靠高安全汽車電子產(chǎn)品領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

此外，新的 SOTA（軟件空中升級(jí)）功能有助于滿足主機(jī)廠對(duì)快速、安全的車到云連接的需求，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)更新以及車輛使用過程中的診斷和分析。新的 AURIX TC4x 系列 MCU 支持 5 Gbit 以太網(wǎng)和 PCI Express 等高速通信接口，以及 CAN-XL 和 10BASE T1S 以太網(wǎng)等新的通訊接口。網(wǎng)絡(luò)吞吐量和連接性的提高為客戶提供了實(shí)施新 E/E 架構(gòu)所需的性能和靈活性。

完善的AURIX TC4x 生態(tài)體系

考慮到汽車復(fù)雜性的不斷增加以及人工智能技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，AURIX TC4x 生態(tài)系統(tǒng)受到了極大關(guān)注，以確保產(chǎn)品快速上市和易于使用。英飛凌正與 Synopsys 合作，加快 AURIX TC4x 系列的軟件開發(fā)。用于 TC4x 的 Synopsys Virtualizer 開發(fā)套件（VDK）可在設(shè)計(jì)周期的更早階段進(jìn)行軟件開發(fā)。用于 AURIX TC4x 的 Synopsys DesignWare ARC MetaWare 工具包提供了為 PPU 開發(fā)軟件所需的最佳編譯器、調(diào)試器和庫(kù)以及仿真器。

其他合作伙伴也將提供相應(yīng)的產(chǎn)品，并支持 MATLAB 自動(dòng)代碼生成，以實(shí)現(xiàn)快速原型開發(fā)。得益于跨代可擴(kuò)展的兼容設(shè)計(jì)，已經(jīng)使用現(xiàn)有 AURIX MCU 的客戶將縮短開發(fā)時(shí)間，加快產(chǎn)品上市，并從中獲益。顯著的硬件和軟件兼容性使客戶可以廣泛地重復(fù)使用現(xiàn)有的 TC3x 算法和生態(tài)系統(tǒng)。

AURIX TC4x 系列的主要特點(diǎn)一覽

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TriCore 和 AURIX 加速套件提供高性能算力和經(jīng)濟(jì)的人工智能

多達(dá) 6 個(gè) TriCore v1.8 同步運(yùn)行，主頻高達(dá) 500 MHz

AURIX 加速器套件：

并行處理單元 (PPU) - 實(shí)現(xiàn)高達(dá) ASIL-D 的人工智能

數(shù)據(jù)路由引擎 (DRE) -用于高效通信和數(shù)據(jù)處理

CDSP – 對(duì)模擬采樣信號(hào)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理

信號(hào)處理單元 (SPU) - 雷達(dá)信號(hào)處理加速器

信息安全模塊 (CSRM/CSS) - 硬件加密加速器

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內(nèi)存升級(jí)

多達(dá) 25 MB 片上 NVM 存儲(chǔ)空間

通過優(yōu)化的 A/B 交換分區(qū)和外部存儲(chǔ)器接口支持零停機(jī)時(shí)間 SOTA

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高級(jí)時(shí)鐘模塊和 AD 轉(zhuǎn)換增加實(shí)時(shí)控制能力

新型 eGTM 定時(shí)器和高分辨率 PWM，專用低延遲互連 (LLI) 總線

用于電機(jī)控制和電源轉(zhuǎn)換的更快控制回路

與 AURIX TC3x 兼容的 GTM

多種ADC 轉(zhuǎn)換器 ，時(shí)分復(fù)用 ADC(TMADC) /快速比較器 (FC)/DSADC

CDSP/DSEX 加速器

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更強(qiáng)的功能安全和信息安全性能

包括 CSRM 和 CSS 在內(nèi)的安全集群可提供更強(qiáng)的安全性能

符合 ISO 21434 標(biāo)準(zhǔn)

安全 DMA

符合 ASIL-D 標(biāo)準(zhǔn)

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為所有E/E架構(gòu)微控制器提供豐富的網(wǎng)絡(luò)通訊接口

可擴(kuò)展的高速通信接口：

高達(dá) 5 Gbps 以太網(wǎng)

PCIe

10BASE T1S 以太網(wǎng)

CAN-XL

數(shù)據(jù)路由引擎 (DRE) - 通信加速器

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廣泛的生態(tài)系統(tǒng)

英飛凌 MCAL 驅(qū)動(dòng)程序

可重復(fù)使用現(xiàn)有 AURIX TC3x 算法和生態(tài)系統(tǒng)

利用 Synopsys - Virtualizer Development Kit for AURIX TC4x 虛擬原型支持快速原型開發(fā)

軟件開發(fā)工具包 (SDK)

使用 Synopsys - MetaWare Toolkit for AURIX 簡(jiǎn)化 PPU 軟件開發(fā)，其中包括MATLAB 和 Simulink、DSP 和數(shù)學(xué)庫(kù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軟件開發(fā)工具包以及 AUTOSAR 復(fù)雜設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序

供貨情況

第一批 AURIX TC4x 樣品已用于主要客戶的設(shè)計(jì)中，各個(gè)型號(hào)將從2024年下半年逐步量產(chǎn)。

審核編輯：劉清