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High-End-Automotive-Mikrocontroller erlaubt mehr Funktionen pro Steuergerät

10. Mai 2012, 16:24 Uhr   |  Frank Riemenschneider

Doppelt soviel Rechenleistung wie der TC1798, der ja wirklich kein Schwächling ist, soll die AURIX genannte neue Mikrocontroller-Familie von Infineon aufweisen. Profitieren werden u.a. Motorsteuergeräte, Getriebesteuerungen, Fahrwerksysteme, Bremssysteme und Fahrerassistenzsysteme. Zudem wird eine wesentliche Forderung der Auto-Industrie erfüllt: mehr Funktionen pro Steuergerät.

Die AURIX-MCU enthält drei Cores auf Basis der TriCore-Architektur, die mit bis zu 300 MHz getaktet werden können.
© Infineon

Die AURIX-MCU enthält drei Cores auf Basis der TriCore-Architektur, die mit bis zu 300 MHz getaktet werden können.

Die Inflation von Steuergeräten kann so nicht weitergehen, es fehlt mittlerweile an elementaren Dingen wie Platz, diese überhaupt noch unterzubringen. Neben der daraus resultierenden Forderung nach mehr Rechenleistung, um mehr Funktionen pro Steuergerät integrieren zu können, steht bei den OEMs auch das Thema Sicherheit ganz oben auf der Prioritätenliste.

Die AURIX-MCUs sind daher auch ganz auf künftige Anforderungen des Antriebsstrangs als auch für Safety-Anwendungen im Automobil zugeschnitten. Die Controller enthalten bis zu drei unabhängig voneinander arbeitende 32-Bit-Cores, die bis zu 300 MHz getaktet werden können und die zu einer Reduzierung des Entwicklungsaufwands von Safety-Systemen gemäß dem derzeit höchsten Sicherheits-Level ASIL-D führen sollen: Verglichen mit klassischen Lockstep-Architekturen lässt sich der Entwicklungsaufwand für Safety-Systeme vermutlich um bis zu 30 Prozent senken. Für einen besseren Schutz vor Diebstahl und Manipulation verfügen Bausteine der AURIX-Familie zudem über ein eingebautes sogenanntes Hardware Security Module (HSM). Dabei wird neueste hardwarebasierte Verschlüsselungstechnologie genutzt, die von Infineons Geschäftsbereich Chip Card & Security entwickelt wurde. Diese „integrierte Chipkarte“ ermöglicht eine wesentliche Verbesserung von IP-Manipulations- und Diebstahlschutz bei Automobil-Steuergeräten.

Die AURIX-Multicore-Architektur wurde auf Basis eines auditierten ISO26262-konformen Prozesses entwickelt und ist so konzipiert, dass sich ASIL D für Steuergeräte mit funktionalen Sicherheitsanforderungen vergleichsweise einfach umsetzen lässt. Die Multicore-Architektur verwendet bis zu zwei TriCore-CPUs in diverser Lockstep-Architektur, kombiniert mit neuartigen Sicherheitstechniken wie sicheren internen Kommunikationsbussen und einem verteilten Speicherschutzsystem. Kapselungstechniken gestatten die Integration von Software aus verschiedenen Anwendungsbereichen mit unterschiedlichen ASIL-Einstufungen, so dass gleichzeitig mehrere Anwendungen und Betriebssysteme auf der AURIX-Plattform ablaufen können.

Skalierbarkeit
Das Portfolio der neuen MCU-Familie umfasst 300-MHz-Triple-Core-Bausteine mit 8 MB embedded Flash, 200-MHz-Triple-Core-Bausteine mit 4 MB eFlash, 200-MHz-Dual-Core-Bausteine mit 2,5 MB eFlash sowie mit 130 MHz und 80 MHz getaktete Single-Core-Versionen und Single-Core-Lockstep-Versionen mit 1,5 MB, 1 MB und 0,5 MB eFlash. Zu den Gehäuseoptionen zählen ein BGA-516-Gehäuse, ein ball-kompatibles BGA-292-Gehäuse (I/O-Subset) sowie die kompatiblen Gehäuse LQFP-176, LQFP-144, LQFP-100 und LQFP-64.

Alle Produkte der AURIX-Familie werden in 65-nm-Embedded-Flash-Technologie hergestellt, im Gegensatz zum TC1798, der noch in einem 90-nm-Prozess gefertigt wird. Um die langfristige Liefersicherheit zu gewährleisten, werden die Bausteine an zwei unterschiedlichen Produktionsstandorten, aber mit identischen, zertifizierten Prozessen und Tooling hergestellt.

Kostenlos angeboten wird die TriCore-Entry-Tool-Chain. Diese besteht aus einem voll funktionsfähigen GNU C-Compiler mit Debugger sowie einer Eclipse-basierten Entwicklungsumgebung. Sie steht auf der Infineon TriCore-Produkt-Website zum Download zur Verfügung. Infineon stellt ebenfalls AUTOSAR MCAL Treiber auf der Basis des AUTOSAR Standards v4 und v3.2 zur Verfügung. Der Softwareentwicklungsprozess von Infineon ist nebenbei bemerkt gemäß CMM Level 3 zertifiziert, die Implementierung einer ASPICE-Zertifizierung ist bereits in Vorbereitung.

Mehr Rechen-Power gefällt auch AUDI
„Die neue AURIX-Mikrocontroller-Familie mit ihrer herausragenden Echtzeitfähigkeit und der sehr hohen Rechenleistung ermöglicht es uns, die steigenden Anforderungen von zukünftige Motorengenerationen zu erfüllen – reduzierte CO2-Emissionen bei gleichzeitiger Leistungssteigerung der Motoren“ - so lässt sich Josef Bast, Entwicklungsleiter der Aggregateelektronik bei der Audi AG in Ingolstadt, zitieren.

Erste Entwicklungsmuster des Leittyps der AURIX-Familie wurden bereits an Schlüsselkunden ausgeliefert, ein 200-MHz-Triple-Core-Baustein mit 4 MB eFlash im LQFP-176-Gehäuse (TC275T) und im BGA-292-Gehäuse (TC277T). Die breite Bemusterung beginnt im ersten Halbjahr 2013, die Qualifikation des ersten Produkts ist für das zweite Halbjahr 2013 geplant.

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