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STMicroelectronics gibt Eigenschaften von Stellar-MCUs bekannt

21. Oktober 2020, 09:32 Uhr   |  Irina Hübner

STMicroelectronics gibt Eigenschaften von Stellar-MCUs bekannt
© STMicroelectronics

Nun hat STMicroelectronics über Details zu den Automotive-Mikrocontrollern der Stellar-Reihe informiert. Damit will der Hersteller zeigen, dass die MCUs zuverlässig und deterministisch mehrere unabhängige Echtzeit-Applikationen verarbeiten können.

Die Stellar-Familie beherbergt mehrere Arm Cortex-R52-Cores, von denen einige im Lockstep- und einige im Split-Lock-Betrieb arbeiten, und ist darüber hinaus mit einer zweistufigen Memory Protection Unit und einem latenzarmen Generic Interrupt Controller ausgestattet. Die Mikrocontroller eignen sich für harte Echtzeit-Anforderungen bis zum höchsten Safety Integrity Level (ASIL-D) der in der Automobiltechnik verwendeten Functional-Safety-Norm ISO 26262. Vorhanden sind ferner mehrere leistungsstarke Beschleuniger für das sichere Daten-Routing und mathematische Funktionen, mit fortschrittlichem Security-Support und weitreichenden Befehls- und Steuerungsfunktionen für die Kommunikation.

Die Integration MCU bietet eine auf mehreren Ebenen erfolgende Virtualisierung mithilfe einer Virtual Machine ID (VMID) auf der Network-on-Chip- und Speicher-Ebene. Firewalls gewährleisten die vollständige Separierung auf sämtlichen Interconnect-Levels einschließlich der Peripherie. Diese Firewalls erlauben den Stellar-Bausteinen das Management der Zugriffe und Privilegien der virtuellen Maschinen (VMs) auf die Peripherie, so dass die Isolation missionskritischer Funktionen sichergestellt ist.

Auf Basis ihrer Architektur und ihrer hardwarebasierten Virtualisierungs-Fähigkeiten sorgt die Stellar-Reihe durch Vermeidung gegenseitiger Störungen für funktionale Sicherheit. Durch die hardwarebasierte Virtualisierung werden Prozessorkerne entlastet und Rückwirkungen der Virtualisierung auf den Speicher vermindert.

Die Stellar-Familie unterstützt mehrere unabhängig laufende Echtzeit-Betriebssysteme, ohne dass sich diese gegenseitig stören. Diese Betriebssysteme wiederum können getrennt voneinander Applikationen mit unterschiedlichen Functional-Safety-Levels managen, unter anderem auch die verschlüsselte Kommunikation über Ethernet oder CAN-Busse. Jeweils eigene AES-Beschleuniger entlasten dabei die Haupt-HSMs (Hardware Security Modules) für MACSec, IPSec und CAN-Authentifizierung.

Die Integration MCUs der Stellar-Familie sind mit Phase-Change Memory (PCM) ausgestattet, das sich durch kurze Lesezugriffszeiten und die bei Flash-Speichern nicht gegebene Möglichkeit zum Ändern einzelner Bits auszeichnet. PCM-Speicher gestatten Over-The-Air-Updates (OTA) ohne Stillstandszeiten – selbst wenn Updates den kompletten Speicher betreffen. Abgesehen von der höheren Flexibilität und den kürzeren Lösch/Schreib-Zyklen, verbessert die Fähigkeit zum Ändern einzelner Bits zur Laufzeit das Safety-Setup, indem einzelne Bits aufgefrischt werden können, um Einzelbitfehler zu vermeiden und die Lebensdauer des Speichers zu verlängern.

Die Embedded-PCM-Technik (ePCM) von ST wurde so entwickelt und getestet, dass sie den strengsten Anforderungen des Automobilsektors für den robusten Betrieb bei hohen Temperaturen sowie in Sachen Strahlungsfestigkeit, Zyklusfestigkeit und Datenerhalt entspricht. ePCM erfüllt die Anforderungen für AEC-Q100 Grade 0 bei einer Betriebstemperatur bis +165 °C.

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