Blog về công ty Infineon SAK-TC399XP-256F300S BD Vi điều khiển AURIX™ TC3 32-Bit Đơn chip

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. cung cấp và tái chế InfineonSAK-TC399XP-256F300S BDMáy vi điều khiển 32 bit AURIX TM TC3.

I. Tổng quan về sản phẩm và vị trí của sản phẩmSAK-TC399XP-256F300S BD

SAK-TC399XP-256F300S BD là một máy vi điều khiển TriCore TM 32 bit cao cấp thế hệ thứ hai từ Infineon Technologies AURIX TM TC3 series. Được xây dựng trên một quy trình flash nhúng 40nm,Nó được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng máy tính hiệu suất cao và quan trọng đối với an toàn như điện tử ô tô và điều khiển công nghiệp., và là sản phẩm máy tính hàng đầu trong gia đình AURIX TM TC3. Thiết bị này kết hợp hiệu suất tính toán đặc biệt, độ tin cậy và bảo mật cao và khả năng mở rộng ngoại vi rộng.,làm cho nó lý tưởng cho các ứng dụng đòi hỏi cao như bộ điều khiển miền ô tô, hệ thống hệ thống truyền động năng lượng mới, hệ thống hỗ trợ lái xe tiên tiến và tự động hóa công nghiệp.Nó hỗ trợ các tiêu chuẩn an toàn hàng đầu của ISO 26262 ASIL-D và IEC 61508 SIL-3, giải quyết cả các yêu cầu về an toàn chức năng và an ninh mạng, và phục vụ như nền tảng tính toán cốt lõi cho các ứng dụng điều khiển nhúng cao cấp.

Trong tên gọi mô hìnhSAK-TC399XP-256F300S BD, SAK biểu thị một thiết bị sản xuất hàng loạt tiêu chuẩn của Infineon, TC399XP là mô hình loạt lõi, 256F chỉ ra thông số kỹ thuật cấu hình bộ nhớ,và ¢300S ¢ đại diện cho tần số đồng hồ lõi 300 MHz. BD biểu thị phiên bản thiết bị và loại gói. Sản phẩm được định vị cho thị trường điều khiển nhúng cao cấp, hiệu suất cao và bảo mật cao,cung cấp khả năng thích nghi và khả năng mở rộng kỹ thuật đặc biệt của ngành.

II. Cơ sở kiến trúc và các thông số hiệu suất củaSAK-TC399XP-256F300S BD

Kiến trúc xử lý đa lõi

CácSAK-TC399XP-256F300S BDMáy vi điều khiển sử dụng kiến trúc đa lõi TriCore TM sáng tạo, có sáu lõi máy tính TriCore TM 32 bit hoạt động ở tốc độ 300 MHz, kết hợp với bốn lõi kiểm tra khóa chuyên dụng,tạo thành một cấu hình máy tính an toàn đa dạng với 6 lõi máy tính + 4 lõi kiểm tra khóa, Khả năng tính toán tổng thể đạt 4.000 DMIPS, cân bằng tính toán song song hiệu suất cao với phát hiện lỗi thời gian thực.Tất cả các lõi hỗ trợ cả hoạt động điểm nổi và điểm cố định, cho phép xử lý hiệu quả các thuật toán phức tạp, tổng hợp dữ liệu và logic điều khiển thời gian thực, do đó đáp ứng nhu cầu tính toán của các ứng dụng như điều khiển hệ thống truyền động xe điện,điều khiển miền lái tự động và điều khiển servo công nghiệp.

Kiến trúc đa lõi hỗ trợ phân bổ năng lượng máy tính linh hoạt và lập kế hoạch nhiệm vụ, cho phép phân vùng chức năng.Điều này đảm bảo hoạt động độc lập của các chức năng an toàn ASIL-D trong khi xử lý hiệu quả các chức năng không an toàn, cải thiện đáng kể sự tích hợp hệ thống và hiệu quả hoạt động.phù hợp với các thông số kỹ thuật phát triển kiến trúc phần mềm điện tử ô tô.

Cấu hình tài nguyên lưu trữ

CácSAK-TC399XP-256F300S BDthiết bị được trang bị bộ nhớ trên chip công suất cao có tính năng điều chỉnh lỗi ECC, đảm bảo độ tin cậy tuyệt đối của việc lưu trữ dữ liệu.

- Chương trình Flash: 16MB, hỗ trợ kiểm tra lỗi ECC và sửa chữa. Nó có thể lưu trữ phần mềm cố định, các chương trình thuật toán và các tham số cấu hình có dung lượng lớn,và hỗ trợ A / B Swap OTA cập nhật từ xa để cho phép cập nhật firmware liền mạch, đáp ứng các yêu cầu bảo trì từ xa của thiết bị ô tô và công nghiệp;

- Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên tĩnh (SRAM): 2816KB (2,75MB), cũng có cơ chế bảo vệ ECC,cân bằng khả năng đọc / ghi dữ liệu tốc độ cao với tính toàn vẹn dữ liệu để đáp ứng các yêu cầu truy cập tốc độ cao của máy tính thời gian thực, lưu trữ dữ liệu và lưu trữ biến tạm thời;

- Giao diện lưu trữ hỗ trợ mở rộng eMMC / SDIO, cho phép kết nối với phương tiện lưu trữ dung lượng cao để tăng cường khả năng lưu trữ dữ liệu và tải chương trình.

Đặc điểm cơ bản về điện và bao bì

- Cung cấp điện: Hoạt động cung cấp điện duy nhất, hỗ trợ điện áp cung cấp 3,3V hoặc 5V, tương thích với các thiết kế điện hệ thống nhúng chính thống, đơn giản hóa các mạch điện ngoại vi;

- Nhiệt độ hoạt động: -40 °C đến + 125 °C, đáp ứng các yêu cầu môi trường nhiệt độ cao cấp ô tô và công nghiệp, với khả năng chống biến động nhiệt độ cực đoan;

- Loại gói: PG-LFBGA-516 gói lưới lưới bóng siêu mỏng, có dấu chân nhỏ gọn và bố trí chân chính xác, tạo điều kiện bố trí PCB mật độ cao và phù hợp với thu nhỏ,thiết kế thiết bị tích hợp;

- Chứng chỉ tuân thủ: tuân thủ tiêu chuẩn độ tin cậy điện tử ô tô AEC-Q100 và chứng nhận môi trường RoHS;Thiết kế không chứa halogen đáp ứng các yêu cầu tuân thủ thị trường toàn cầu.

III.SAK-TC399XP-256F300S BDThiết kế an toàn chức năng và an ninh mạng

Đảm bảo an toàn chức năng (ISO 26262 ASIL-D)

Là một bộ vi điều khiển hỗ trợ mức độ toàn vẹn an toàn ASIL-D cao nhất,SAK-TC399XP-256F300S BD kết hợp các cơ chế an toàn chức năng toàn diện để loại bỏ các rủi ro hệ thống do các điểm thất bại đơn lẻ:

- Lockstep Core Monitoring: Bốn lõi lockstep hoạt động đồng bộ với lõi chính, xác minh kết quả tính toán trong thời gian thực, phát hiện lỗi phần cứng trong vòng vài mili giây,và nhanh chóng kích hoạt các phản ứng an toàn;

- Bảo vệ bộ nhớ ECC: Bao gồm đầy đủ các cơ chế kiểm tra và sửa lỗi cho cả Flash và SRAM, bảo vệ chống lại các bất thường bộ nhớ do đảo ngược hoặc can thiệp dữ liệu;

- Các mô-đun tự kiểm tra phần cứng:Các mô-đun tích hợp LBIST (Logic Built-in Self-Test) và SBST (Software-Based Self-Test) thực hiện kiểm tra tính toàn vẹn phần cứng định kỳ để đảm bảo hoạt động ổn định lâu dài của thiết bị;

- Đơn vị quản lý an ninh (SMU): Một mô-đun kiểm soát an ninh độc lập theo dõi tình trạng hệ thống trong thời gian thực; trong trường hợp bất thường,nó có thể nhanh chóng cắt các đầu ra nguy hiểm và kích hoạt một cơ chế phòng ngừa an toàn;

- Thiết kế thiết bị ngoại vi dư thừa: Các thiết bị ngoại vi quan trọng như bộ hẹn giờ và giao diện liên lạc được cấu hình dư thừa để ngăn chặn sự cố hệ thống gây ra bởi một sự cố ngoại vi duy nhất.

Bảo vệ an ninh thông tin (EVITA Full HSM)

CácSAK-TC399XP-256F300S BDkết hợp một EVITA Full-grade Hardware Security Module (HSM),tích hợp một công cụ mã hóa và giải mã mạnh mẽ hỗ trợ các thuật toán mã hóa phổ biến như AES-256 và SHA-2 và các thuật toán mã hóa phổ biến khác, cho phép các chức năng như mã hóa dữ liệu, xác thực danh tính, xác minh khởi động an toàn và chữ ký firmware.Lạm dụng phần mềm và đánh cắp dữ liệu, đáp ứng các yêu cầu bảo mật thông tin của các kịch bản kết nối như xe-to-everything (V2X) và Internet công nghiệp của mọi thứ (IIoT), do đó củng cố các biện pháp bảo mật của thiết bị.

IV.SAK-TC399XP-256F300S BD: Các thiết bị ngoại vi và giao diện truyền thông toàn diện

SAK-TC399XP-256F300S BD tích hợp một loạt các thiết bị ngoại vi và giao diện truyền thông tốc độ cao, phục vụ các yêu cầu của nhiều kịch bản bao gồm điều khiển thời gian thực,truyền dữ liệu và kết nối cảm biếnCấu hình tài nguyên ngoại vi của nó là một trong những tốt nhất trong ngành, giảm đáng kể số lượng các thành phần bên ngoài và giảm chi phí hệ thống và sự phức tạp:

Giao diện truyền thông

- Truyền thông trên xe: 12 giao diện CAN FD, 2 giao diện FlexRay, 12 giao diện LIN, 25 giao diện SENT và 6 giao diện PSI5,cung cấp bảo hiểm toàn diện các giao thức truyền thông ô tô và cho phép kết nối với các cảm biến trên xe, các thiết bị điều khiển và mạng xe;

- Truyền thông tốc độ cao: 1 Gigabit Ethernet (1Gbit Ethernet), 2 giao diện hàng loạt tốc độ cao HSSL và 4 giao diện MSC, đáp ứng các yêu cầu về truyền dữ liệu tốc độ cao, truyền thông từ xa,và kết nối nhiều thiết bị;

- Giao diện hàng loạt chung: 6 QSPI, 2 I2C và 1 I2S, tương thích với các kết nối truyền thông cho các thiết bị ngoại vi tiêu chuẩn, cảm biến và chip bộ nhớ.

Điều khiển và thiết bị ngoại vi

- Các mô-đun bộ đếm thời gian: tích hợp ba nhóm bộ đếm thời gian dư thừa GTM (General-Purpose Timer Module), CCU6 và GPT12 hỗ trợ đầu ra PWM chính xác cao, thu thập xung và thời gian / đếm,thích hợp cho các ứng dụng như điều khiển động cơ, quản lý năng lượng và kiểm soát thời gian;

- Bộ điều khiển DMA: 128 kênh DMA, hỗ trợ truyền dữ liệu tốc độ cao mà không cần sự can thiệp của CPU, giải phóng sức mạnh xử lý CPU và tăng khả năng xử lý song song của hệ thống;

- Analog và I / O: tích hợp với nhiều kênh ADC chính xác cao, hỗ trợ thu thập tín hiệu analog nhanh; các chân I / O chung có thể được cấu hình linh hoạt cho đầu vào, đầu ra,hoặc chức năng multiplexing, thích hợp để lái các thiết bị ngoại vi khác nhau.

V. Các kịch bản ứng dụng chính củaSAK-TC399XP-256F300S BD

Nhờ hiệu suất cao, bảo mật cao và tích hợp cao, SAK-TC399XP-256F300S BD được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực cao cấp như điện tử ô tô,Kiểm soát công nghiệp và giao thông đường sắtCác kịch bản ứng dụng chính là như sau:

- Điện tử ô tô: các đơn vị điều khiển điện tử trong xe quan trọng đối với an toàn như bộ điều khiển miền xe (CDC), điều khiển hệ thống truyền động xe năng lượng mới, điều khiển điện tử pin nhiên liệu,Hệ thống hỗ trợ lái xe tiên tiến (ADAS), hệ thống điều khiển khung gầm và cổng cổng xe;

- Tự động hóa công nghiệp: Máy điều khiển PLC cao cấp, ổ servo, bộ điều khiển robot công nghiệp, cổng IoT công nghiệp và các dụng cụ đo chính xác;

- Các lĩnh vực khác: Hệ thống điều khiển trên tàu cho giao thông đường sắt, kiểm soát thiết bị y tế, thiết bị hỗ trợ mặt đất không gian,và các thiết bị điều khiển lưới thông minh tất cả các kịch bản đòi hỏi độ tin cậy nghiêm ngặt, an toàn, và sức mạnh tính toán.

VI. Tóm lại những lợi thế chính củaSAK-TC399XP-256F300S BDSản phẩm

Ưu điểm chính của SAK-TC399XP-256F300S BD: 1. Sức mạnh tính toán đa lõi cấp hàng đầu; kiến trúc hexa-core 300MHz đáp ứng các yêu cầu tính toán phức tạp; 2.An toàn chức năng và an ninh thông tin cấp cao nhất; hỗ trợ ASIL-D và EVITA Full HSM, phù hợp với các kịch bản an toàn đòi hỏi; 3. Bộ nhớ ECC dung lượng cực cao với hỗ trợ cập nhật OTA, cân bằng độ tin cậy và khả năng mở rộng; 4.Các thiết bị ngoại vi truyền thông toàn diện bao gồm tất cả các kịch bản, với sự hỗ trợ đầy đủ cho các giao thức ô tô và công nghiệp, đảm bảo tích hợp hệ thống cao;với khả năng tương thích phần cứng và phần mềm với gia đình AURIXTM, tạo điều kiện cho di cư và phát triển liền mạch.

Là một sản phẩm hàng đầu trong dòng AURIX TM TC3 của Infineon,SAK-TC399XP-256F300S BDMáy vi điều khiển đạt được sự cân bằng hoàn hảo giữa hiệu suất, bảo mật, tích hợp và dễ sử dụng.Nó không chỉ đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng điều khiển nhúng cao cấp ngày nay mà còn phù hợp với sự phát triển trong tương lai của các thiết bị thông minh và kết nối, làm cho nó trở thành sự lựa chọn lý tưởng cho các hệ thống nhúng an toàn quan trọng.