Freescale Technology Forum 2011 8500 Baulemente und sieben Steuergeräte in einem Formel-1-Wagen - 20 Prozessoren pro ECU

Interessante Einblicke in die Welt der Formel 1 gewährte am 3. Tag des FTF 2011 der Chef von McLaren-Electronics. Daimler erklärte, warum das Ethernet auch bald in die Stuttgarter Autos Einzug halten wird und Freescales MCU-Chef stellte einen Baustein vor, den man direkt mit der Autobatterie verbinden kann.

Freescales Senior-VP Reza Kazerounian hat mit dem S12VR64 den ersten Single-Chip-Baustein von Freescales S12 MagniV Mixed-Signal-Mikrocontrollerfamilie (MCU) vorgestellt. Der Baustein, der für den Einsatz in Gleichstrommotoren für Fensterheber und Schiebedächer in Autos konzipiert ist, kommuniziert über LIN (Local Interconnect Network) mit dem Karosserienetzwerk.

Die S12VR64 MCU basiert auf der LL18UHV-Technologie, die eine Integration von Analogfunktionen auf der MCU ermöglicht. Man kann damit MCUs direkt an Signale mit hoher Spannung bzw. an die Batteriespannung anschließen und damit die Systeme kompakter und weniger komplex gestalten.

In der Vergangenheit waren für Elektronikanwendungen im Auto mehrere Bausteine erforderlich: einige mussten auf einem Hochspannungsprozess gefertigt werden, um sie mit der Batterie und den Aktuatoren verbinden zu können, und dann waren da die MCUs, die auf einem Niederspannungsprozess für digitale Logik hergestellt wurden. Muss die Endanwendung in einen vorgegebenen Bauraum passen, so wirft dies häufig Probleme auf. Die S12VR64 MCU kombiniert auf einem einzigen Chip die Funktionen der unterschiedlichen Bausteine, die man für die Steuerung von Elektromotoren über Relais benötigt, einschließlich der physikalischen LIN-Schnittstellen, Spannungsregler und Low- bzw- High-Side-Treiber.

Realisiert wird dieser Integrationsgrad mit Hilfe der LL18UHV-Technologie, die auf einer ausgereiften, besonders leckstromarmen  0,18 µ-Prozesstechnologie (LL18) von Freescale basiert und die Integration von 40-V-Analogkomponenten, nicht-flüchtigem Speicher (NVM) und digitaler Logik auf dem gleichen Halbleiterchip ermöglicht. Das Ergebnis ist eine kompakte und kosteneffiziente Lösung, mit der man Anwendungen realisieren kann, die derzeit bis zu vier Chips benötigen.

Die S12 MagniV-Familie basiert auf der S12-16-bit.MCU und gewährleistet damit Softwarekompatibilität und die Wiederverwendbarkeit von Tools über ein breites Spektrum von Anwendungen hinweg.

Freescale plant den weiteren Ausbau der S12 MagniV-Familie zu einem ganzen Spektrum von AEC-Q100-qualifizierten Produkten mit integrierter MCU, Spannungsreglern für den Automotive-Bereich, physikalischen LIN- und CAN-Schnittstellen, Motoransteuerungen und weiteren Funktionen in Single- bzw. Dual-Chip-Ausführungen - alles in einem einzigen Gehäuse. Die nächsten im Rahmen der S12 MagniV-Familie geplanten Bauteile sind Single-Chip-Lösungen für Anwendungen wie die Steuerung von BLDC-Motoren, LED-Lichttechnik, Schrittmotoren, LIN-Slave-Knoten oder Universal-MCUs mit Ein- und Ausgängen für höhere Spannungen.

Muster der S12VR64 MCU sind ab sofort erhältlich. Freescale geht davon aus, dass die Automotive-Qualifikation der S12VR64 nach AEC-100 bis Anfang 2012 abgeschlossen sein sollte. Bei Abnahme von 10000 Stück soll der Preis bei 1,65 Dollar liegen.