上個(gè)季度開發(fā)的最新汽車處理器正在應(yīng)對(duì)不斷發(fā)展的汽車行業(yè)中的巨大挑戰(zhàn)。其中包括滿足對(duì)高級(jí)安全功能的需求，包括高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng) (ADAS) 和自動(dòng)駕駛、高級(jí)車載系統(tǒng)以及人工智能部署以及功能安全要求。這包括 ISO 26262 定義的汽車安全完整性等級(jí) (ASIL)。

這些汽車處理器還需要處理不斷發(fā)展的電氣/電子 (E/E) 架構(gòu)和新的通信接口，以及提高智能互聯(lián)汽車的安全性。最終，這意味著開發(fā)能夠支持新的先進(jìn)汽車系統(tǒng)的處理器，這些系統(tǒng)易于以合適的成本和準(zhǔn)時(shí)實(shí)施。

以下是上個(gè)季度發(fā)布的一些微控制器 (MCU) 和車載網(wǎng)絡(luò)處理器示例。他們中的許多人現(xiàn)在正在提供樣品，并將在未來兩年內(nèi)提供。

英飛凌科技股份公司最近推出了其AURIX TC4x 系列28 納米 MCU，并推出了首批樣品，從而擴(kuò)展了其 AURIX 微控制器系列，該系列適用于下一代電動(dòng)汽車、ADAS、汽車 E/E 架構(gòu)和 AI 應(yīng)用。新系列為公司的AURIX TC3xMCU 系列提供了遷移路徑。

AURIX TC4x MCU 具有來自 AURIX 加速器套件的下一代 TriCore 1.8 和可擴(kuò)展的性能增強(qiáng)功能。這包括新的并行處理單元 (PPU) 和 SIMD 矢量數(shù)字信號(hào)處理器，可滿足各種 AI 拓?fù)涞囊?。英飛凌表示，用例可以多種多樣，例如實(shí)時(shí)控制和雷達(dá)后處理。

AURIX TC4x 針對(duì)一系列汽車應(yīng)用，包括對(duì)基于域和基于區(qū)域的 E/E 架構(gòu)中的功能集成的需求，通過安全系統(tǒng)支持 eMobility 和自動(dòng)駕駛。這些設(shè)備符合最高 ASIL-D 的安全級(jí)別，新的網(wǎng)絡(luò)安全模塊符合新的 ISO 21434 標(biāo)準(zhǔn)。

AURIX TC4x MCU 還提供新的軟件空中傳輸功能，有助于滿足安全車到云連接的需求，支持現(xiàn)場(chǎng)更新以及車輛使用期間的診斷和分析。MCU 系列支持 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)等新接口。

英飛凌還與 Synopsys 合作，加快 AURIX TC4x 系列的軟件開發(fā)。據(jù)說用于 TC4x 的 Synopsys 虛擬化器開發(fā)套件可以在設(shè)計(jì)周期的早期開發(fā)軟件。用于 AURIX TC4x 的 Synopsys DesignWare ARC MetaWare 工具包提供了編譯器、調(diào)試器和庫以及為 PPU 開發(fā)軟件所需的模擬器。此外，MATLAB 支持將可用于自動(dòng)代碼生成，以實(shí)現(xiàn)快速原型設(shè)計(jì)。

AURIX TC49x 現(xiàn)已向選定客戶提供樣品。生產(chǎn)計(jì)劃于 2024 年下半年進(jìn)行。?適用于 AURIX 的 DesignWare ARC MetaWare Toolkit?和適用于 TC4x 的 Virtualizer Development Kit?現(xiàn)在可從 Synopsys 獲得。?

由于安全是汽車應(yīng)用的首要關(guān)注點(diǎn)，Microchip Technology Inc. 最近為其 PIC17 和 AVR MCU 以及 dsPIC33C 數(shù)字信號(hào)控制器 (DSC) 添加了經(jīng)過 ISO 26262 認(rèn)證的功能安全包，以幫助推動(dòng)安全關(guān)鍵型設(shè)計(jì)的開發(fā)針對(duì) ASIL-B 和 ASIL-C 安全級(jí)別和認(rèn)證工作。

PIC18 和 AVR MCU的完整功能安全生態(tài)系統(tǒng)包括符合 AEC Q100 1 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的功能安全就緒 PIC18-Q84 MCU，具有 CAN FD 和 AVR DA MCU，具有 LIN 接口。兩者都帶有對(duì)電容式觸摸傳感器的硬件支持。它們還包括 SGS TüV Saar 認(rèn)證的 ASIL-B 就緒故障模式、影響和診斷分析 (FMEDA) 報(bào)告和功能安全手冊(cè) (FSM) 以及功能安全診斷庫。這包括 ASIL-B 就緒證書和認(rèn)證報(bào)告。

dsPIC33C DSC的完整功能安全生態(tài)系統(tǒng)包括具有專用硬件安全功能的 AEC Q100 0 級(jí)認(rèn)證功能安全就緒 dsPIC33C DSC 以及 SGS TüV Saar 認(rèn)證的 ASIL-B 就緒 FMEDA 報(bào)告和 FSM。它還為針對(duì)高達(dá) ASIL-C 的設(shè)計(jì)提供 TüV Rheinland 認(rèn)證的功能安全診斷庫；功能安全參考應(yīng)用程序，其中包括開發(fā)合規(guī)設(shè)計(jì)所需的步驟；以及必須為（ASIL-B 或 ASIL-C）合規(guī)性生成的抵押品，以及各種功能安全分析報(bào)告和認(rèn)證報(bào)告。

Microchip 為具有不同專業(yè)知識(shí)水平以及處于評(píng)估和設(shè)計(jì)周期不同階段的客戶提供三個(gè) ISO 26262 功能安全包。其中包括基本包、入門包和完整包：

功能安全基礎(chǔ)包提供基本資源，如 ASIL-B-ready 認(rèn)證的 FMEDA 和安全手冊(cè)，以開始評(píng)估目標(biāo)功能安全級(jí)別和設(shè)計(jì)安全關(guān)鍵型汽車應(yīng)用。

功能安全入門包提供 ASIL-B-ready 認(rèn)證的 FMEDA 和安全手冊(cè)、參考應(yīng)用程序和符合 ASIL-C 標(biāo)準(zhǔn)的診斷庫，可幫助設(shè)計(jì)人員了解符合 ISO 26262 標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)過程以及必須為符合性生成的報(bào)告。

功能安全完整包為初學(xué)者和經(jīng)驗(yàn)豐富的專家提供了一個(gè)完整的解決方案，以簡(jiǎn)化安全關(guān)鍵型汽車應(yīng)用的設(shè)計(jì)和認(rèn)證。除了入門包的產(chǎn)品外，完整包還包括經(jīng)過認(rèn)證的診斷庫，其中包含源代碼和相關(guān)的安全分析報(bào)告，用于針對(duì)高達(dá) ASIL-C 的設(shè)計(jì)。

Microchip 還為其 MPLAB 開發(fā)工具生態(tài)系統(tǒng)提供 TüV SüD 認(rèn)證的設(shè)計(jì)工具包。其中包括 MPLAB XC 功能安全編譯器以及編譯器的功能安全手冊(cè)、安全計(jì)劃、工具分類和鑒定報(bào)告。

該公司還提供功能安全就緒的 CAN FD 和 LIN 收發(fā)器以及其他配套設(shè)備，包括電壓監(jiān)控器設(shè)備，它們可與功能安全就緒的 MCU 和 DSC 一起用于一系列汽車應(yīng)用中。

TüV SüD 認(rèn)證的 MPLAB XC16 和 MPLAB XC8 功能安全編譯器（SW006022-FS?和?SW006021-FS）、MPLAB 代碼覆蓋工具（SW006026-COV）支持 ISO 26262 功能安全就緒的 dsPIC33C DSC 和 PIC18 和 AVR MCU )、MPLAB X IDE、MPLAB 開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)調(diào)試器/編程器和安全文檔包，使工具認(rèn)證工作更容易。

對(duì)于軟件定義車輛應(yīng)用，恩智浦半導(dǎo)體通過推出具有四個(gè)初始器件的S32G3 系列擴(kuò)展了其 S32G 車輛網(wǎng)絡(luò)處理器系列。與 2021 年第二季度全面投產(chǎn)的 S32G2 系列軟件和引腳兼容，這些新器件提供的應(yīng)用處理性能、片上系統(tǒng)內(nèi)存和網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前最高性能 S32G2 系列的 2.5 倍設(shè)備以實(shí)現(xiàn)更多電子控制單元 (ECU) 整合并支持智能軟件定義車輛。

NXP 表示，ECU 整合和車輛架構(gòu)向域和區(qū)域架構(gòu)的演進(jìn)需要集成更多的處理、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)帶寬和資源隔離。該公司表示：“這些智能網(wǎng)聯(lián)汽車需要更先進(jìn)的 ADAS 安全性以及安全的實(shí)時(shí)和應(yīng)用程序處理，以提供支持智能移動(dòng)和智慧城市的新型車輛和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的云服務(wù)?！?/p>

NXP 表示，新系列還在兩個(gè)端口上提供以太網(wǎng)帶寬，并使隔離域的數(shù)量增加一倍，這對(duì)于未來的 ECU 整合至關(guān)重要。

此外，恩智浦表示，相同封裝引腳排列的性能增強(qiáng)可滿足要求更高的軟件定義車輛的需求。EVB3 評(píng)估板、RDB3 參考設(shè)計(jì)和 GoldBox 3 堅(jiān)固外殼版本，結(jié)合軟件和用于連接網(wǎng)關(guān)開發(fā)的車輛集成平臺(tái) (GoldVIP)，提供平臺(tái)解決方案。 恩智浦還提供配套產(chǎn)品，包括具有集成 100BASE-T1 PHY、硬件輔助安全和安全功能以及多千兆接口的 SJA1110 多千兆汽車以太網(wǎng)交換機(jī)。NXP 還開發(fā)了 PF53 作為 VR5510 的配套芯片，VR5510 是一款具有自適應(yīng)電壓定位功能的高性能 12A 內(nèi)核電源穩(wěn)壓器，以及各種車載網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器。

最初的 S32G399A 器件正在向主要客戶提供樣品。預(yù)計(jì)將于 2023 年第一季度投入生產(chǎn)。

瑞薩電子公司的RH850/U2B MCU也針對(duì) ECU 集成的變化。該公司表示，這些 MCU 滿足了將多個(gè)應(yīng)用程序集成到單個(gè)芯片中并為不斷發(fā)展的 E/E 架構(gòu)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一 ECU 的日益增長的需求。

跨域 RH850/U2B MCU 專為混合 ICE 和 xEV 牽引逆變器、高端區(qū)域控制、連接網(wǎng)關(guān)和域控制應(yīng)用等車輛運(yùn)動(dòng)所需的工作負(fù)載而構(gòu)建。

擴(kuò)展涵蓋的設(shè)備范圍從用于車身和底盤控制系統(tǒng)的 RH850/U2A MCU 到高性能 RH850/U2B MCU。瑞薩表示，客戶可以將這些 MCU 與該公司用于汽車中央網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的R-Car S4 片上系統(tǒng)設(shè)備相結(jié)合，為 E/E 架構(gòu)構(gòu)建可擴(kuò)展的解決方案。

28-nm RH850/U2B MCU 專為區(qū)域和域應(yīng)用而設(shè)計(jì)，基于 Renesas 用于動(dòng)力總成的 RH850/E2x 系列和用于 HEV/EV 電機(jī)控制的 RH850/C1M-Ax 系列的功能，同時(shí)增加了多項(xiàng)增強(qiáng)功能，包括新的加速器 IP、更高的性能水平和更高的安全性。瑞薩電子表示，這使用戶能夠?qū)⒍鄠€(gè) ECU 功能集成到單個(gè) ECU 中，同時(shí)仍能滿足汽車級(jí)的安全、安保和實(shí)時(shí)操作要求。

MCU集成的基于hypervisor硬件的虛擬化輔助功能允許多個(gè)軟件系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，最高可達(dá)ISO 26262 ASIL-D功能安全等級(jí)，服務(wù)質(zhì)量為所有總線主控提供延遲監(jiān)控和調(diào)節(jié)功能，確保最小帶寬始終可用。

RH850/U2B MCU 還支持具有雙組嵌入式閃存的無等待 OTA 軟件更新，允許 ECU 在 MCU 處于活動(dòng)模式時(shí)更新和保存圖像，并在發(fā)生故障時(shí)使 ECU 能夠從原始代碼運(yùn)行。

這些 MCU 還具有多達(dá) 8 個(gè) 400-MHz 性能內(nèi)核、多達(dá) 32-MB 閃存、一種新的高性能電機(jī)控制加速器 IP (EMU3S)，可與多個(gè)專用電機(jī)控制定時(shí)器結(jié)構(gòu)（如 GTM v4.1）結(jié)合使用和 TSG3，以及專用的數(shù)據(jù)流處理器加速器 IP，使 CPU 能夠卸載計(jì)算繁重的操作以進(jìn)行復(fù)雜的控制。

其他功能包括支持 Evita Full 標(biāo)準(zhǔn)的集成安全功能，包括用于增強(qiáng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)攻擊的保護(hù)的橢圓曲線加密和專用的旋轉(zhuǎn)變壓器/數(shù)字轉(zhuǎn)換器加速器 IP (RDC3X)，用于處理來自電機(jī)旋轉(zhuǎn)角傳感器（旋轉(zhuǎn)變壓器）或感應(yīng)式位置傳感器。它還包括多個(gè) AES128 鎖步模塊實(shí)例，用于無沖突、確定性的安全和可靠通信，以及多個(gè)通信接口，包括支持交換機(jī)的千兆以太網(wǎng) TSN、CAN-FD、SPI、RHSB (MSC)、RHSIF、SENT、 LIN、UART、I2C 和 PSI5。

RH850/U2B MCU 的樣品于 2022 年 4 月開始提供。支持最新標(biāo)準(zhǔn)的廣泛生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)已推出。

審核編輯 黃昊宇