Blog về công ty Infineon SAK-TC399XX-256F300S BD 32 bit chip đơn ô tô AURIX TM TC3 MCU

Công ty TNHH Điện tử Thâm Quyến Mingjiada cung cấp và tái chế Infineon SAK-TC399XX-256F300S Bộ vi điều khiển AURIX™ TC3 32-bit đơn chip cấp ô tô.

Infineon SAK-TC399XX-256F300S BD là bộ vi điều khiển (MCU) đơn chip 32-bit cao cấp cấp ô tô thuộc dòng AURIX™ TC3. Được xây dựng trên kiến trúc đa lõi sáng tạo và công nghệ flash nhúng 40nm, nó được thiết kế đặc biệt để đáp ứng các yêu cầu khắt khe của ngành điện tử ô tô về hiệu suất cao, bảo mật cao và độ tin cậy cao. Nó được ứng dụng rộng rãi trong các kịch bản điều khiển cốt lõi của thế hệ xe thông minh mới và là một trong những sản phẩm chủ lực của Infineon được ra mắt để hỗ trợ quá trình chuyển đổi sang điện khí hóa và thông minh hóa ô tô. Là MCU AURIX™ thế hệ thứ hai, chip này mang đến những nâng cấp toàn diện về sức mạnh tính toán, bộ nhớ, kết nối và bảo mật. Nó tuân thủ đầy đủ các tiêu chuẩn an toàn ô tô như ISO 26262, cung cấp hỗ trợ sức mạnh tính toán cốt lõi ổn định và hiệu quả cho các hệ thống điều khiển điện tử ô tô.

I. Định vị sản phẩm cốt lõi và triết lý thiết kế

SAK-TC399XX-256F300S BD tập trung vào các ứng dụng quan trọng về an toàn cấp ô tô. Với triết lý thiết kế cốt lõi là "hợp tác đa lõi hiệu suất cao + bảo vệ bảo mật toàn diện + khả năng mở rộng và thích ứng linh hoạt", nó giải quyết sự đánh đổi truyền thống giữa sức mạnh tính toán và bảo mật trong MCU. Giải pháp đơn chip này tích hợp xử lý đa lõi, bộ nhớ dung lượng lớn, nhiều giao diện ngoại vi và mô-đun bảo mật phần cứng, cho phép nó xử lý các tác vụ điều khiển phức tạp mà không cần chip phụ trợ bổ sung. Điều này giúp đơn giản hóa hiệu quả thiết kế phần cứng của các hệ thống điều khiển điện tử ô tô, giảm chi phí R&D và không gian bố trí PCB, đồng thời đáp ứng các yêu cầu cốt lõi của ngành công nghiệp ô tô về độ ổn định lâu dài, khả năng chống nhiễu và khả năng thích ứng với nhiệt độ rộng. Nó phù hợp với nhiều loại ứng dụng, từ xe động cơ đốt trong truyền thống đến xe năng lượng mới, và từ điều khiển cơ bản đến hệ thống hỗ trợ lái xe tiên tiến.

II. Các tính năng kỹ thuật chính của SAK-TC399XX-256F300S BD

Kiến trúc đa lõi và sức mạnh tính toán mạnh mẽ

SAK-TC399XX-256F300S BD sử dụng kiến trúc bộ xử lý TriCore™ 32-bit sáu lõi tiên tiến, với mỗi lõi hoạt động ở tần số lên tới 300 MHz, và tích hợp bốn lõi kiểm tra bổ sung, mang lại sức mạnh tính toán tổng cộng lên tới 4.000 DMIPS. Nó sở hữu khả năng xử lý tín hiệu số (DSP) mạnh mẽ, hỗ trợ cả phép toán dấu phẩy động và dấu phẩy cố định, và có khả năng xử lý hiệu quả các tác vụ điều khiển thời gian thực liên quan đến các thuật toán phức tạp trong hệ thống điện tử ô tô, chẳng hạn như điều khiển hệ thống truyền động, điều chỉnh khung gầm và Hệ thống hỗ trợ lái xe tiên tiến (ADAS) hợp nhất dữ liệu. Kiến trúc TriCore™ tích hợp sáng tạo xử lý RISC, khả năng DSP, bộ nhớ trên chip và điều khiển ngoại vi, đạt được sự cân bằng tối ưu giữa sức mạnh tính toán và hiệu quả năng lượng. So với thế hệ trước, hiệu suất tính toán đã được cải thiện đáng kể, cho phép nó dễ dàng xử lý các yêu cầu đa nhiệm đồng thời và đảm bảo khả năng phản hồi thời gian thực của hệ thống điều khiển.

Lưu trữ dung lượng lớn và bảo vệ đáng tin cậy

Về bộ nhớ, SAK-TC399XX-256F300S BD có bộ nhớ flash nhúng lên tới 16MB và bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên tĩnh (SRAM) 6,9MB. Tất cả các vùng bộ nhớ đều được trang bị chức năng ECC (Kiểm tra và Sửa lỗi), giúp phát hiện và sửa lỗi dữ liệu hiệu quả trong quá trình lưu trữ, tăng đáng kể độ tin cậy lưu trữ dữ liệu và ngăn ngừa lỗi hệ thống do bất thường dữ liệu. Cụ thể, bộ nhớ flash hỗ trợ lưu trữ chương trình và nâng cấp firmware, bao gồm chức năng nâng cấp qua mạng (OTA) A/B Swap, tạo điều kiện thuận lợi cho việc bảo trì và lặp lại chức năng của hệ thống điện tử ô tô sau này; SRAM cung cấp hỗ trợ bộ nhớ đệm tốc độ cao cho xử lý dữ liệu thời gian thực, đảm bảo hoạt động đọc/ghi dữ liệu hiệu quả. Hơn nữa, chip tích hợp Khối có thể cấu hình người dùng (UCB), cho phép cấu hình các tham số như địa chỉ bắt đầu chương trình và bật chức năng HSM theo yêu cầu của người dùng, do đó thích ứng linh hoạt với các nhu cầu dự án khác nhau. Đồng thời, các vùng bộ nhớ riêng tư tích hợp của nó (như PSPR và DSPR) cung cấp tốc độ truy cập nhanh và cách ly vật lý, làm cho chúng phù hợp để lưu trữ và xử lý hiệu quả các chương trình và dữ liệu quan trọng.

Hệ thống bảo vệ an ninh toàn diện

Là một MCU quan trọng về an toàn cấp ô tô, SAK-TC399XX-256F300S BD tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn ISO 26262/IEC 61508, hỗ trợ mức an toàn ASIL-D cao nhất và có cơ chế bảo vệ bảo mật phần cứng toàn diện. Chip tích hợp HSM (Mô-đun bảo mật phần cứng, cấp EVITA Full) hoàn chỉnh và PKC (Mô-đun mật mã khóa công khai) tích hợp, cho phép tăng tốc phần cứng thuật toán SM2 quốc gia của Trung Quốc. Nó cũng hỗ trợ nhiều hoạt động mật mã đường cong elliptic khác nhau, bao gồm NIST và Brainpool, cung cấp hỗ trợ cấp phần cứng cho mã hóa dữ liệu, xác thực danh tính và bảo vệ chống giả mạo firmware trong các hệ thống điện tử ô tô, do đó phòng chống hiệu quả các cuộc tấn công mạng và giả mạo độc hại. Hơn nữa, chip được trang bị các cơ chế bảo mật như khóa nhân, LBIST (Kiểm tra tự động tích hợp logic) và khóa nhân dự phòng, cho phép phát hiện và phản ứng nhanh chóng với các lỗi hệ thống. Điều này đảm bảo hoạt động ổn định của các ứng dụng quan trọng về an toàn và giảm thiểu rủi ro lỗi hệ thống.

Giao diện ngoại vi phong phú và kết nối linh hoạt

Để đáp ứng các yêu cầu kết nối đa dạng của hệ thống điện tử ô tô, SAK-TC399XX-256F300S BD tích hợp một loạt các giao diện ngoại vi toàn diện, bao phủ nhiều giao thức truyền thông và giao diện điều khiển được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực ô tô. Chúng bao gồm 1 Gigabit Ethernet (1 GbE), 12 kênh CAN (bao gồm CAN FD), 2 kênh FlexRay và 12 kênh ASCLIN, đáp ứng các yêu cầu truyền dữ liệu tốc độ cao, đa nút trong xe và hỗ trợ nhiều kịch bản như bus thân xe, bus hệ thống truyền động và bus ADAS; Giao diện lưu trữ và mở rộng bao gồm 6 QSPI, 2 I²C, 1 I²S, 2 HSSL, 4 MSC và 1 eMMC/SDIO, hỗ trợ mở rộng lưu trữ bên ngoài và kết nối đa thiết bị; Giao diện điều khiển bao gồm 25 kênh SENT, 4 kênh PSI5, 1 kênh PSI5S và hơn 100 kênh đầu vào ADC (hỗ trợ độ phân giải 10-bit và 12-bit), cho phép thu thập và điều khiển chính xác các tín hiệu cảm biến ô tô khác nhau. Hơn nữa, chip tích hợp 128 kênh DMA và nhiều mô-đun bộ đếm thời gian dự phòng như GTM, CCU6 và GPT12, tiếp tục nâng cao tính linh hoạt điều khiển và hiệu quả xử lý dữ liệu của hệ thống.

Tiêu thụ điện năng thấp và khả năng thích ứng nhiệt độ rộng

Được thiết kế cho môi trường hoạt động cụ thể của điện tử ô tô, SAK-TC399XX-256F300S BD mang lại hiệu suất năng lượng thấp tuyệt vời và khả năng thích ứng nhiệt độ rộng. Chip sử dụng thiết kế nguồn đơn, hỗ trợ nguồn 5V hoặc 3.3V, với mức tiêu thụ điện năng hoạt động bình thường dưới 2W. Nó cũng tích hợp mô-đun SCR (Bộ điều khiển chờ) - một bộ vi điều khiển 8-bit dựa trên lõi XC800, nằm trong một miền nguồn riêng biệt - có thể hoạt động độc lập khi CPU chính bị tắt hoặc đặt lại, cho phép quản lý năng lượng thấp cho các tác vụ như đánh thức mạng và giảm hiệu quả tiêu thụ năng lượng tổng thể của xe. Phạm vi hoạt động nhiệt độ trải dài từ -40°C đến +125°C (với hỗ trợ lên tới +150°C trong một số trường hợp), cho phép nó chịu được sự biến động nhiệt độ khắc nghiệt trong môi trường ô tô khắc nghiệt như khoang động cơ và khung gầm. Nó cũng sở hữu khả năng tương thích điện từ (EMC) mạnh mẽ, đáp ứng các tiêu chuẩn kiểm tra khắt khe của ngành công nghiệp điện tử ô tô để đảm bảo hoạt động ổn định lâu dài trong môi trường phức tạp.

III. Các kịch bản ứng dụng điển hình cho SAK-TC399XX-256F300S BD

Nhờ sức mạnh tính toán mạnh mẽ, bảo vệ bảo mật toàn diện và giao diện ngoại vi phong phú, SAK-TC399XX-256F300S BD được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực cốt lõi của điện tử ô tô. Nó đặc biệt phù hợp với các kịch bản điều khiển cao cấp phát sinh từ sự phát triển của kiến trúc E/E (Điện/Điện tử), đặc biệt bao gồm:

- Bộ điều khiển miền hệ thống truyền động: Phù hợp với điều khiển động cơ, điều khiển hộp số, điều khiển động cơ và hệ thống quản lý pin (BMS) trong xe xăng, xe hybrid và xe điện thuần túy, cho phép điều chỉnh chính xác công suất đầu ra và hiệu quả năng lượng cao.

- Bộ điều khiển miền khung gầm: Được sử dụng cho Hệ thống ổn định điện tử (ESP), Hệ thống lái trợ lực điện (EPS) và hệ thống điều khiển phanh (như ABS và AEB), nâng cao độ ổn định và an toàn của xe.

- Bộ điều khiển ADAS/Lái xe tự động: Hỗ trợ hỗ trợ lái xe Cấp 2 trở lên, các bộ điều khiển này được sử dụng để hợp nhất dữ liệu nhận thức môi trường, lập kế hoạch đường đi và điều khiển ra quyết định, và phù hợp với các kịch bản hợp nhất đa cảm biến liên quan đến radar, lidar và camera.

- Bộ điều khiển vùng và Cổng kết nối: Là cốt lõi của kiến trúc điện tử/điện tử tập trung của xe, chúng cho phép trao đổi và quản lý dữ liệu giữa các ECU ở các vùng khác nhau. Ví dụ, bộ điều khiển vùng trong Changan Qiyuan A06 sử dụng chip này để hỗ trợ hoạt động ổn định của kiến trúc mạng vòng tập trung + vùng.

- Các ứng dụng quan trọng về an toàn khác: Bao gồm Mô-đun điều khiển thân xe (BCM), điều khiển túi khí và điều khiển an toàn điện áp cao cho xe năng lượng mới, đáp ứng các yêu cầu về mức an toàn trong nhiều kịch bản khác nhau.

IV. Ưu điểm sản phẩm của SAK-TC399XX-256F300S BD

Sức mạnh tính toán hàng đầu: Kiến trúc TriCore™ sáu lõi 300MHz, kết hợp với bốn lõi kiểm tra, mang lại sức mạnh tính toán 4.000 DMIPS. Điều này cho phép xử lý hiệu quả các thuật toán phức tạp và đa nhiệm đồng thời, đáp ứng nhu cầu của các hệ thống điều khiển ô tô cao cấp.

An toàn và độ tin cậy: Hỗ trợ mức an toàn cao nhất, ASIL-D, và tích hợp mô-đun bảo mật phần cứng HSM với nhiều cơ chế bảo vệ bảo mật để đảm bảo hoạt động ổn định của các ứng dụng quan trọng về an toàn, đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe của ngành công nghiệp ô tô.

Tích hợp cao: Một chip tích hợp bộ nhớ dung lượng lớn, nhiều giao diện ngoại vi và mô-đun bảo mật, loại bỏ nhu cầu về chip phụ trợ bổ sung, đơn giản hóa thiết kế phần cứng và giảm chi phí R&D và sản xuất.

Khả năng thích ứng linh hoạt: Hỗ trợ kiến trúc phần mềm AUTOSAR và tương thích với nhiều hệ điều hành và công cụ phát triển. Nó cũng có khả năng cấu hình UCB và một bộ giao diện phong phú, làm cho nó phù hợp với nhiều kịch bản ứng dụng điện tử ô tô và cho phép mở rộng linh hoạt.

Khả năng thích ứng môi trường mạnh mẽ: Với thiết kế phạm vi nhiệt độ rộng và đặc tính tiêu thụ điện năng thấp, cùng với khả năng chống nhiễu điện từ (EMI) tuyệt vời, nó có thể hoạt động ổn định trong thời gian dài trong môi trường ô tô khắc nghiệt, nâng cao độ tin cậy của hệ thống.

V. Tóm tắt về SAK-TC399XX-256F300S BD

Là một MCU cấp ô tô cao cấp trong dòng AURIX™ TC3, Infineon SAK-TC399XX-256F300S BD, với các thế mạnh cốt lõi về sức mạnh tính toán đa lõi cao, bảo vệ bảo mật toàn diện, tích hợp cao và khả năng thích ứng môi trường rộng, đã trở thành thành phần cốt lõi lý tưởng cho các hệ thống điều khiển điện tử ô tô thông minh thế hệ tiếp theo. Nó không chỉ đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về hiệu suất và an toàn của ngành điện tử ô tô hiện nay mà còn có khả năng thích ứng với sự phát triển của kiến trúc E/E ô tô trong tương lai và xu hướng hỗ trợ lái xe tiên tiến và lái xe tự động, cung cấp hỗ trợ kỹ thuật mạnh mẽ cho việc nâng cấp và chuyển đổi ngành công nghiệp điện tử ô tô. Cho dù là để trang bị lại xe động cơ đốt trong truyền thống hay R&D sáng tạo xe năng lượng mới và xe thông minh, chip này đóng vai trò then chốt trong việc giúp các doanh nghiệp phát triển các sản phẩm điện tử ô tô cạnh tranh hơn.