NXP Semiconductors

Neue Echtzeit-Prozessoren für Software-definierte Fahrzeuge

22. Juni 2022, 13:53 Uhr | Kathrin Veigel
NXP Echtzeit-Prozessoren
Die S32Z- und S32E-Prozessorfamilien bieten eine leistungsstarke Echtzeitverarbeitung.
© NXP

Mithilfe der neuen NXP-Chips S32Z und S32E können OEMs nun verschiedene Echtzeitanwendungen für die Domain- und Zonenkontrolle schneller integrieren. Dabei unterstützen die Chips auch Sicherheitsanwendungen und Anwendungen in E-Autos, die für Zuverlässigkeit und Effizienz entscheidend sind.

Die Entwicklung von Fahrzeugarchitekturen hin zu Domänen- und Zonenarchitekturen ist für Automobilhersteller attraktiv, da sie Kabelbäume optimieren sowie Kosten und Gewicht reduzieren können. Außerdem lässt sich dank domänen- und zonenbasierter Architekturen ein skalierbareres und kostengünstigeres, softwarezentriertes Konzept für die Entwicklung und Aktualisierung intelligenter Fahrzeuge umsetzen.

Dieser massive Wandel erfordert neue Prozessoren, die eine höhere Leistung, Anwendungsisolierung und Speichererweiterungsmöglichkeiten bieten, um Software-definierte Fahrzeuge und zukünftige Innovationen zu unterstützen. 

Die S32Z- und S32E-Prozessoren von NXP, die in enger Kooperation mit Bosch entwickelt wurden, mit acht Arm-Cortex-R52-Prozessorkernen und Split-Lock-Unterstützung rechnen mit bis zu 1 GHz. Damit verfügen sie über eine Leistung, die nach Angaben des Herstellers weit über die der heutigen Mikrocontroller im Automobilbereich hinausgeht und auch eine sichere Integration anspruchsvoller und leistungsstarker deterministischer Echtzeitanwendungen erlaubt. Die Prozessoren isolieren unabhängige Echtzeitanwendungen mit einer Core-to-Pin-Hardwarevirtualisierung und Ressourcen-Firewalls für Interferenzfreiheit.

Die Prozessoren sind optional mit bis zu 64 MB integriertem Flash-Speicher für umfangreiche Over-the-Air(OTA)-Updates ohne Ausfallzeiten erhältlich und unterstützen LPDDR4-DRAM und Flash-Erweiterungsspeicher mit Execute-in-Place(XiP)-Modus für große Anwendungen und Autosar-Adaptive-Anwendungen.

Ein Kommunikationsbeschleuniger (FlexLLCE), der 24 CAN-Schnittstellen unterstützt, und ein Gigabit-Ethernet-Switch für Time-Sensitive Networking (TSN) liefern Fahrzeugdaten nahtlos an virtuelle Steuergeräte. Das steigert die Effizienz und beschleunigt die Softwareentwicklung. Ein Hardware-Sicherheits-Engine (HSE) unterstützt sicheres Booten, schnelle Sicherheitsdienste und die Schlüsselverwaltung. Die S32Z- und S32E-Prozessoren sind ASIL-D zertifiziert gemäß der ISO/SAE 21434 für Cybersecurity und der ISO 26262 für funktionale Sicherheit.

Die S32E-Prozessoren unterstützen eine intelligente Steuerung der Aktuatoren, insbesondere in Form von fortschrittlichen Timern und hochauflösenden Analog-Digital-Wandlern. Außerdem verfügen sie über 5-V-Analog- und I/Os für Elektrofahrzeuge mit direkter Motorsteuerung. 

NXP bietet eine Systemunterstützung für die S32Z- und S32E-Prozessoren zur Beschleunigung von Kundendesigns. Dazu gehören der gemeinsam entwickelte ASIL-D-zertifizierte FS86-Safety-System-Basis-Chip (SBC) und der PF5030-Power-Management-IC (PMIC) mit verbesserten Sicherheitsfunktionen. Außerdem verfügen die Prozessoren über Ethernet-Switches, PHYs und CAN-Transceiver sowie andere analoge Begleitchips wie den GD3160 IGBT/SiC-Hochspannungs-Inverter-Gate-Treiber und den MC3377x Batteriezellen-Controller.

S32Z280 und S32E288 sind die ersten beiden Bausteine, die ab sofort an Kunden ausgeliefert werden. Die Entwicklung der S32Z- und S32E-Prozessoren, die Softwareentwicklung und das Rapid Prototyping können mit der GreenVIP-Fahrzeugplattform und der GreenBox-3-Entwicklungsplattform beschleunigt werden. Die Plattformen werden von einer breiten Palette an Software und Tools sowie einem starken Partner-Ökosystem unterstützt. 

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