Renesas Electronics Automotive-MCU mit Virtualisierung

Der deutsche Halbleitermarkt wird 2016 um 4,4 Prozent auf 11,4 Milliarden Euro fallen. Einzig der Automobilmarkt zeigt sich stabil.
ISSCC 2019: Renesas gibt erste Details über Test-Chips für neue Automotive-Mikrocontroller bekannt.

Renesas Electronics zeigt auf der ISSCC 2019 einen Test-Chip für Automotive-Anwendungen, der auf einem 28-nm-Low-Power-Prozess basiert, über vier Prozessorkerne (Lock Step) und 16 MB Flash verfügt und diverse Neuerungen aufweist.

Die vier Prozessorkerne auf dem von Renesas entwickelten und verifizierten Test-Chip sind mit 600 MHz getaktet. Der Controller zeichnet sich darüber hinaus durch folgende Funktionen aus:

  • Hardware-Virtualisierung – Software-basierte Virtualisierung (Hypervisor) benötigt typischerweise mehr Zeit, da die Hardware virtuell emuliert werden muss. Diese längeren Verarbeitungszeiten eines Hypervisors ergeben sich durch diverse Kontextwechsel, Interrupts, etc. und stellt besonders für Automotive-MCUs ein Problem dar, da diese typischerweise in Echtzeit reagieren müssen. Um dieses Problem zu lösen, hat Renesas eine hardwarebasierte, Virtualisierungsfunktion entwickelt, die den Aufwand der Virtualisierung drastisch reduziert und damit die Reaktionsfähigkeit erhöht. Mit dieser Funktion ist es möglich, verschiedene Softwarekomponenten mit unterschiedlichen Sicherheitsintegritätsstufen unabhängig voneinander laufen zu lassen, so dass die MCU sowohl eine Virtualisierung ermöglicht als auch Echtzeitanforderungen gemäß ASIL D genügt.
  • Verbesserte BIST-Möglichkeiten für eine selbständige Fehlererkennung, die für die Implementierung von ASIL D erforderlich ist.
  • Erweiterte Netzwerkfunktionalität, einschließlich Gigabit-Ethernet-Schnittstelle mit 5-V-Transistoren, die den SGMII-Standard (Serial Gigabit Media Independent Interface) unterstützt und eine hohe Toleranz gegenüber elektrischen Störungen aufweist. Um der Verschlechterung der Signalbandbreite durch den Einsatz von 5-V-Transistoren entgegenzuwirken, wurden spezielle Schaltungen für Empfänger und Treiber hinzugefügt.