Blog về công ty INFINEON SAK-TC397XP-256F300S BD Đơn chip AURIX TM TC39x 32 bit MCU ô tô

INFINEONSAK-TC397XP-256F300S BDMCU ô tô AURIX™ TC39x 32-bit chip đơn

Công ty TNHH Điện tử Mingjiada Thâm Quyến,là nhà cung cấp và tái chế hàng đầu trong ngành linh kiện điện tử, hiện cung cấp và tái chế Bộ vi điều khiển ô tô 32-bit AURIX™ TC39x 32-bit Infineon SAK-TC397XP-256F300S BD.

The InfineonSAK-TC397XP-256F300S BDlà bộ vi điều khiển ô tô (MCU) 32 bit đơn chip hiệu suất cao, có độ bảo mật cao trong dòng AURIX™ TC39x. Được xây dựng dựa trên kiến ​​trúc AURIX™ thế hệ thứ hai của Infineon và sử dụng quy trình flash nhúng 40nm, nó được thiết kế đặc biệt để đáp ứng các yêu cầu khắt khe của thiết bị điện tử ô tô hiện đại về sức mạnh tính toán, bảo mật và kết nối. Có thể áp dụng rộng rãi cho các kịch bản điều khiển ô tô cốt lõi và các ứng dụng công nghiệp cao cấp, nó được coi là chip điều khiển lõi cấp ô tô chuẩn mực giúp cân bằng giữa hiệu suất và độ tin cậy.

I. Tổng quan vềSAK-TC397XP-256F300Slõi BD

Là một trong những mẫu hàng đầu trong dòng AURIX™ TC3xx, SAK-TC397XP-256F300S BD tập trung vào ba điểm mạnh cốt lõi: kiến ​​trúc đa lõi hiệu suất cao, dự phòng bảo mật toàn diện và giao diện kết nối mở rộng. Nó nhắm đến các kịch bản điều khiển cốt lõi trong thiết bị điện tử ô tô đồng thời mang lại độ tin cậy cấp công nghiệp. Khả năng tích hợp chip đơn đặc biệt cao của nó giúp đơn giản hóa đáng kể việc thiết kế hệ thống và giảm chi phí phần cứng. Thông qua thiết kế phần cứng và phần mềm tương thích ngược, nó cho phép di chuyển liền mạch từ các sản phẩm AURIX™ thế hệ đầu tiên, nâng cao hiệu quả R&D. Nó phù hợp với xu hướng ô tô hướng tới điện khí hóa, trí thông minh và kết nối, đồng thời giải quyết các ứng dụng phi ô tô cao cấp như tự động hóa công nghiệp.

Con chip này thuộc dòng AURIX™ TC39x của Infineon, đã trở thành lựa chọn phổ biến trong lĩnh vực điện tử ô tô toàn cầu nhờ khả năng mở rộng linh hoạt, hiệu suất bảo mật vượt trội và công suất tính toán hiệu quả. Là một mô hình cốt lõi trong loạt sản phẩm,SAK-TC397XP-256F300S BDđạt được mức độ dẫn đầu về sức mạnh tính toán, bộ nhớ, xếp hạng bảo mật và cấu hình giao diện trong số các sản phẩm tương đương. Nó đáp ứng các yêu cầu an toàn chức năng ASIL-D cao nhất và phù hợp với nhu cầu thiết kế của nhiều bộ điều khiển ô tô cao cấp khác nhau.

II. Đặc tính kỹ thuật cốt lõi củaSAK-TC397XP-256F300S BD

Kiến trúc đa lõi hiệu suất cao với sức mạnh tính toán mạnh mẽ

SAK-TC397XP-256F300S BD kết hợp sáu lõi TriCore™ 1.8 32 bit, hoạt động ở tần số tối đa 300 MHz. Nó còn tích hợp thêm bốn lõi khóa bước kiểm tra bổ sung, mang lại tổng công suất tính toán là 4000 DMIPS. Kiến trúc này kết hợp sức mạnh tính toán cao của RISC, mật độ mã cao của CISC và khả năng xử lý tín hiệu của DSP, cho phép xử lý hiệu quả các tính toán song song đa tác vụ. Nó dễ dàng giải quyết các nhu cầu thuật toán phức tạp của các ứng dụng ô tô như điều khiển hệ thống truyền động, điều khiển khung gầm và hệ thống hỗ trợ người lái tiên tiến.

Lõi hỗ trợ cả phép toán dấu phẩy động và dấu phẩy động, cho phép tính toán toán học phức tạp và xử lý tín hiệu mà không cần bộ đồng xử lý bổ sung. Điều này nâng cao đáng kể hiệu quả thực thi của các thuật toán điều khiển, đạt được thời gian phản hồi ở mức mili giây trong các tình huống như điều khiển vectơ động cơ và phản ứng tổng hợp cảm biến, từ đó đảm bảo độ chính xác của điều khiển. Hơn nữa, chip này sử dụng kiến ​​trúc bộ đệm ba cấp ('L1+L2+L3'), với mỗi lõi được trang bị bộ đệm L1 độc lập (bộ đệm lệnh 32KB + bộ đệm dữ liệu 32KB), cùng với bộ đệm L2 và L3 chia sẻ tích hợp. Điều này giúp giảm độ trễ truy cập bộ nhớ một cách hiệu quả, giải phóng hơn nữa tiềm năng tính toán với độ trễ truy cập bộ nhớ thấp tới 8ns.

Dự phòng bảo mật toàn diện đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn cao nhất

cácSAK-TC397XP-256F300S BDđược thiết kế đặc biệt để đảm bảo an toàn cho ô tô, tuân thủ đầy đủ các tiêu chuẩn ISO 26262 và hỗ trợ xếp hạng ASIL-D cao nhất. Nó đại diện cho sự lựa chọn lý tưởng để kiểm soát các lĩnh vực an toàn cốt lõi trên xe. Kiến trúc an toàn của nó sử dụng thiết kế dự phòng, với sáu lõi TriCore™ có thể cấu hình ở chế độ bước khóa. Kết hợp với Mô-đun kiểm soát bảo mật (SCM) độc lập, nó đạt được sự cách ly vật lý giữa tính toán lõi và giám sát an toàn. Điều này cho phép phát hiện các lỗi tính toán theo thời gian thực với khả năng phản hồi nhanh, đảm bảo vận hành hệ thống an toàn ngay cả trong điều kiện có lỗi.

Con chip này tích hợp module bảo mật phần cứng EVITA Full (HSM), hỗ trợ mã hóa ECC 256 và thuật toán băm SHA-2. Nó cung cấp khả năng khởi động an toàn, mã hóa chương trình cơ sở và bảo vệ mã hóa dữ liệu, ngăn chặn hiệu quả việc giả mạo chương trình cơ sở và đánh cắp dữ liệu đồng thời cân bằng giữa chức năng an toàn và bảo mật thông tin. Hơn nữa, các bộ lưu trữ tích hợp của chip (bộ nhớ flash, SRAM) hỗ trợ kiểm tra lỗi ECC, tự động phát hiện và sửa lỗi trong quá trình truyền và lưu trữ dữ liệu để nâng cao độ tin cậy của hệ thống. Các mô-đun hẹn giờ dự phòng và đa dạng (GTM, CCU 6, GPT 12) cung cấp các biện pháp bảo vệ bổ sung để kiểm soát an ninh.

Giao diện kết nối và lưu trữ mở rộng để đáp ứng các tình huống ứng dụng đa dạng

Về cấu hình lưu trữ,SAK-TC397XP-256F300S BDtích hợp 16 MB bộ nhớ flash nhúng (có bảo vệ ECC) và 2,9 MB SRAM (có bảo vệ ECC). Bộ nhớ flash sử dụng thiết kế ngân hàng lưu trữ được phản chiếu với chức năng hoán đổi A/B, hỗ trợ cập nhật phần mềm qua mạng (OTA). Điều này cho phép làm mới phần mềm liền mạch mà không cần tháo rời phần cứng, nâng cao hiệu quả bảo trì sau triển khai. Dung lượng lưu trữ lớn chứa các thuật toán điều khiển phức tạp, lưu trữ dữ liệu cảm biến rộng lớn và thực thi chương trình đa tác vụ. Nó cũng hỗ trợ các giao diện lưu trữ có thể mở rộng cho các tình huống có dung lượng cao hơn.

Giao diện kết nối đặc biệt toàn diện, bao gồm các giao thức truyền thông điện tử ô tô chính thống:

- 1 Gigabit Ethernet

- 12 kênh FlexRay 12x CAN FD, 2x FlexRay, 12x LIN, 4x QSPI, 2x I²C, 25x SENT, 6x PSI, 2x HSSL, 4x MSC và 1x eMMC/SDIO. Điều này cho phép tích hợp linh hoạt với các cảm biến, bộ truyền động và cổng xe đa dạng để truyền và tương tác dữ liệu tốc độ cao. Cấu hình giao diện mở rộng giúp tăng cường đáng kể khả năng tương thích và khả năng mở rộng của chip, cho phép xây dựng các hệ thống điều khiển phức tạp trên xe mà không cần thêm chip giao tiếp.

Độ tin cậy cao và mức tiêu thụ điện năng thấp, thích ứng với môi trường khắc nghiệt trên xe

Là một con chip cấp độ ô tô,SAK-TC397XP-256F300S BDthể hiện khả năng thích ứng môi trường vượt trội. hoạt động trong phạm vi nhiệt độ từ -40°C đến 125°C. Nó duy trì hiệu suất ổn định trong các điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt như khoang động cơ và khung gầm, khác biệt với biến thể BC (-40°C đến 105°C) với khả năng phục hồi nhiệt độ cao vượt trội. Điều này làm cho nó đặc biệt thích hợp cho các ứng dụng có nhiệt độ cao như điều khiển động cơ và quản lý hệ thống ống xả. Con chip này sử dụng gói BGA-292, mang lại khả năng tản nhiệt hiệu quả và khả năng chống nhiễu điện từ (EMI) và độ nhạy cảm điện từ (EMS) mạnh mẽ trong môi trường ô tô, tuân thủ các tiêu chuẩn điện tử ô tô có liên quan.

Kiểm soát mức tiêu thụ điện năng vượt trội, với công suất hoạt động dưới 2W. Nó hỗ trợ nhiều chế độ năng lượng thấp có thể chuyển đổi linh hoạt dựa trên trạng thái vận hành của hệ thống. Trong các tình huống như xe chạy không tải hoặc chế độ ngủ, nó giúp giảm mức tiêu thụ điện năng tổng thể của xe một cách hiệu quả, giúp các phương tiện sử dụng năng lượng mới mở rộng phạm vi hoạt động. Ngoài ra, chip sử dụng thiết kế nguồn điện một điện áp, hỗ trợ nguồn 5V hoặc 3,3V, đơn giản hóa thiết kế mạch điện và giảm chi phí phần cứng cũng như độ phức tạp trong thiết kế.

III. Thông số kỹ thuật chính củaSAK-TC397XP-256F300S BD

Cấu hình lõi: 6 x 32-bit TriCore™ 1.8 lõi ở tốc độ 300 MHz; 4 x lõi khóa kiểm tra, cung cấp tổng công suất xử lý 4000 DMIPS

Dung lượng bộ nhớ: Flash nhúng 16 MB (được bảo vệ ECC), SRAM 2,9 MB (được bảo vệ ECC)

Mức độ an toàn chức năng: ISO 26262 ASIL-D

Mô-đun bảo mật phần cứng: EVITA Full HSM (hỗ trợ ECC 256, SHA 2)

Giao diện truyền thông: 1x Gigabit Ethernet, 12x CAN FD, 2x FlexRay, 12x LIN, 4x QSPI, 2x I²C, v.v.

Nhiệt độ hoạt động: -40°C đến 125°C

Điện áp cung cấp: 5V hoặc 3,3V (nguồn điện áp đơn)

Loại gói: BGA-292

Công suất tiêu thụ: Công suất tiêu thụ khi vận hành < 2W

Hỗ trợ phần mềm: Hỗ trợ AUTOSAR 4.2

IV. Kịch bản ứng dụng chính choSAK-TC397XP-256F300S BD

Tận dụng hiệu suất, tính bảo mật và độ tin cậy cao, SAK-TC397XP-256F300S BD tìm thấy ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực điều khiển điện tử ô tô cốt lõi, đồng thời phục vụ các kịch bản tự động hóa công nghiệp cao cấp. Các ứng dụng cụ thể bao gồm:

Miền điện tử ô tô

- Điều khiển hệ thống truyền động: Bộ điều khiển động cơ (ECU), Điều khiển truyền động (hộp số ly hợp kép điều khiển thủy lực/điện tử), điều khiển hộp số, hệ thống phun xăng đa điểm/phun xăng trực tiếp. Khả năng thích ứng ở nhiệt độ cao và sức mạnh tính toán của nó cho phép kiểm soát chính xác công suất đầu ra và hiệu quả sử dụng nhiên liệu.

- Điều khiển phương tiện sử dụng năng lượng mới: Hệ thống quản lý pin (H)EV (BMS), bộ biến tần chính, bộ chuyển đổi DC-DC và bộ điều khiển trạm sạc. Hỗ trợ xử lý song song có tính toán cao để đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống truyền động phương tiện sử dụng năng lượng mới;

- Kiểm soát khung gầm và an toàn: Bộ điều khiển miền khung gầm, hệ thống phanh, trợ lực lái điện (EPS), hệ thống túi khí và hệ thống kiểm soát hệ thống treo chủ động. Tận dụng xếp hạng an toàn ASIL-D và thiết kế dự phòng để đảm bảo an toàn khi lái xe;

- Hỗ trợ và kết nối trình điều khiển nâng cao: Kiến trúc cổng nâng cao, bộ điều khiển viễn thông (TCU), mô-đun giao tiếp V2X, điều khiển camera đa năng và phản ứng tổng hợp cảm biến. Tận dụng các giao diện mở rộng và sức mạnh tính toán cao để kích hoạt chức năng ADAS;

- Điều khiển cơ thể và các điều khiển khác: Bộ điều khiển miền cơ thể cao cấp, giải pháp sạc không dây, điều khiển ánh sáng pixel và hệ thống radar ô tô 24GHz/77GHz, thích ứng với các yêu cầu nâng cấp kết nối và trí thông minh của ô tô.

Lĩnh vực tự động hóa công nghiệp

- Điều khiển công nghiệp: Bộ điều khiển robot công nghiệp, bộ truyền động servo, PLC và bộ điều khiển I/O, đáp ứng nhu cầu điều khiển công nghiệp phức tạp thông qua độ tin cậy cao và sức mạnh tính toán mạnh mẽ;

- Sản xuất năng lượng tái tạo: Bộ điều khiển tấm năng lượng mặt trời và bộ biến tần tuabin gió, có khả năng thích ứng môi trường tuyệt vời để vận hành ổn định trong điều kiện ngoài trời khắc nghiệt;

- Các ứng dụng công nghiệp khác: Bộ điều khiển thang máy và nút cảm biến công nghiệp, có giao diện mở rộng và thiết kế tiêu thụ điện năng thấp để đơn giản hóa việc triển khai hệ thống điều khiển công nghiệp.

Tên miền khác

Hệ thống điều khiển phương tiện thương mại và nông nghiệp (CAV), hệ thống radar CAV 24GHz và bộ điều khiển máy bay không người lái/đa cánh quạt, mang lại độ tin cậy cao và cấu hình giao diện linh hoạt cho các tình huống điều khiển cao cấp đa dạng.

V. Ưu điểm cốt lõi củaSAK-TC397XP-256F300S BDSản phẩm

1. Dẫn đầu về hiệu suất: Kiến trúc đa lõi kết hợp với tốc độ xung nhịp tần số cao mang lại kết quả tính toán mạnh mẽ. Thiết kế bộ đệm ba cấp giúp giảm độ trễ truy cập, cho phép xử lý hiệu quả các thuật toán điều khiển phức tạp và nhu cầu song song đa tác vụ;

2. An toàn và Độ tin cậy: Đạt được xếp hạng an toàn ASIL-D cao nhất. Thiết kế dự phòng toàn diện kết hợp với mô-đun bảo mật phần cứng đảm bảo cả an toàn chức năng và bảo mật thông tin, giúp nó phù hợp cho việc kiểm soát miền an toàn cốt lõi của ô tô.

3. Tích hợp cao: Một chip duy nhất tích hợp các mô-đun lưu trữ, giao diện và điều khiển mở rộng, loại bỏ nhu cầu về các chip phụ trợ bổ sung. Điều này giúp đơn giản hóa việc thiết kế hệ thống và giảm chi phí phần cứng.

4. Khả năng tương thích linh hoạt: Hỗ trợ AUTOSAR 4.2, với khả năng tương thích phần cứng và phần mềm với các sản phẩm AURIX™ thế hệ đầu tiên cho phép di chuyển liền mạch và nâng cao hiệu quả R&D; tương thích ngược với các mẫu dòng AURIX™ TC3xx chi phí thấp, mang lại khả năng mở rộng tuyệt vời;

5. Khả năng thích ứng môi trường mạnh mẽ: Hoạt động trong phạm vi nhiệt độ rộng từ -40°C đến 125°C với thiết kế tiêu thụ điện năng thấp, phù hợp với môi trường ô tô khắc nghiệt và các ứng dụng công nghiệp ngoài trời, mang lại độ tin cậy vượt trội.

VI. Tóm tắt củaSAK-TC397XP-256F300S BD

Là mẫu hàng đầu của dòng AURIX™ TC39x, InfineonSAK-TC397XP-256F300S BDtự khẳng định mình là sản phẩm tiêu chuẩn trong các ứng dụng điều khiển lõi ô tô. Kiến trúc đa lõi hiệu suất cao, dự phòng an toàn ASIL-D, cấu hình giao diện mở rộng và khả năng thích ứng môi trường đặc biệt cũng giải quyết các tình huống tự động hóa công nghiệp đòi hỏi khắt khe. Thiết kế tích hợp một chip, khả năng tương thích phần cứng/phần mềm và độ tin cậy cao không chỉ đáp ứng các yêu cầu khắt khe về điện khí hóa, trí thông minh và kết nối mà còn cung cấp cho khách hàng các giải pháp điều khiển tiết kiệm chi phí. Điều này giúp khách hàng nâng cao khả năng cạnh tranh của sản phẩm và thúc đẩy tiến bộ công nghệ trong lĩnh vực điện tử ô tô và tự động hóa công nghiệp. Cho dù trong các ứng dụng ô tô cốt lõi như an toàn hệ thống truyền động và khung gầm hay các kịch bản công nghiệp bao gồm tự động hóa robot và sản xuất năng lượng tái tạo, SAK-TC397XP-256F300S BD đều tận dụng lợi thế hiệu suất toàn diện của mình để cung cấp chức năng điều khiển cốt lõi. Bộ vi điều khiển 32 bit cao cấp dành cho ô tô này tích hợp liền mạch hiệu suất, độ an toàn và độ tin cậy.