INFINEONSAK-TC397XP-256F300S BDSingle-Chip AURIX™ TC39x 32-Bit Automotive-MCU
Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.,ein führender Lieferant und Recycler in der Elektronikkomponentenindustrie, liefert und recycelt jetzt den Infineon SAK-TC397XP-256F300S BD Single-Chip AURIX™ TC39x 32-Bit Automotive Microcontroller.
Das InfineonSAK-TC397XP-256F300S BDist ein leistungsstarker, hochsicherer Single-Chip-32-Bit-Automobil-Mikrocontroller (MCU) der AURIX™ TC39x-Serie. Es basiert auf der AURIX™-Architektur der zweiten Generation von Infineon und nutzt einen 40-nm-Embedded-Flash-Prozess. Es wurde speziell entwickelt, um die hohen Anforderungen moderner Automobilelektronik an Rechenleistung, Sicherheit und Konnektivität zu erfüllen. Er ist weit verbreitet für zentrale Automobilsteuerungsszenarien und High-End-Industrieanwendungen einsetzbar und gilt als Benchmark-Kernsteuerungschip für die Automobilindustrie, der Leistung und Zuverlässigkeit in Einklang bringt.
I. Überblick über dieSAK-TC397XP-256F300SBD-Kern
Als eines der Flaggschiffmodelle innerhalb der AURIX™ TC3xx-Familie konzentriert sich der SAK-TC397XP-256F300S BD auf drei Kernstärken: eine leistungsstarke Multi-Core-Architektur, umfassende Sicherheitsredundanz und umfangreiche Konnektivitätsschnittstellen. Es zielt auf zentrale Steuerungsszenarien in der Automobilelektronik ab und bietet gleichzeitig Zuverlässigkeit auf Industrieniveau. Seine außergewöhnlich hohe Single-Chip-Integration vereinfacht das Systemdesign erheblich und reduziert die Hardwarekosten. Durch abwärtskompatibles Hardware- und Softwaredesign ermöglicht es eine nahtlose Migration von AURIX™-Produkten der ersten Generation und steigert so die F&E-Effizienz. Es orientiert sich an den Automobiltrends hin zu Elektrifizierung, Intelligenz und Konnektivität und adressiert gleichzeitig High-End-Anwendungen außerhalb des Automobilbereichs wie die industrielle Automatisierung.
Dieser Chip gehört zur AURIX™ TC39x-Serie von Infineon, die aufgrund ihrer flexiblen Skalierbarkeit, herausragenden Sicherheitsleistung und effizienten Rechenleistungsausgabe zu einer Mainstream-Wahl im globalen Automobilelektroniksektor geworden ist. Als Kernmodell innerhalb der Serie ist dasSAK-TC397XP-256F300S BDerreicht unter vergleichbaren Produkten Spitzenniveau in Bezug auf Rechenleistung, Speicher, Sicherheitsbewertung und Schnittstellenkonfiguration. Es erfüllt die höchsten ASIL-D-Anforderungen an die funktionale Sicherheit und eignet sich für die Designanforderungen verschiedener High-End-Automobilsteuergeräte.
II. Technische Kernmerkmale vonSAK-TC397XP-256F300S BD
Leistungsstarke Multi-Core-Architektur mit robuster Rechenleistung
Der SAK-TC397XP-256F300S BD verfügt über sechs 32-Bit-TriCore™ 1.8-Kerne, die mit einer maximalen Frequenz von 300 MHz arbeiten. Es integriert außerdem vier zusätzliche Checker-Lockstep-Kerne und bietet eine Gesamtrechenkapazität von 4000 DMIPS. Diese Architektur kombiniert die hohe Rechenleistung von RISC, die hohe Codedichte von CISC und die Signalverarbeitungsfähigkeiten von DSP und ermöglicht so eine effiziente Abwicklung paralleler Multitasking-Berechnungen. Es erfüllt mühelos die komplexen algorithmischen Anforderungen von Automobilanwendungen wie Antriebsstrangsteuerung, Fahrwerkssteuerung und fortschrittlichen Fahrerassistenzsystemen.
Der Kern unterstützt sowohl Festkomma- als auch Gleitkommaoperationen und ermöglicht so komplexe mathematische Berechnungen und Signalverarbeitung, ohne dass zusätzliche Coprozessoren erforderlich sind. Dadurch wird die Ausführungseffizienz von Steuerungsalgorithmen erheblich verbessert und Reaktionszeiten im Millisekundenbereich in Szenarien wie der Motorvektorsteuerung und der Sensorfusion erreicht, wodurch die Steuerungspräzision gewährleistet wird. Darüber hinaus nutzt der Chip eine dreistufige Cache-Architektur („L1+L2+L3“), wobei jeder Kern mit einem unabhängigen L1-Cache (32 KB Befehlscache + 32 KB Datencache) sowie integrierten gemeinsam genutzten L2- und L3-Caches ausgestattet ist. Dadurch wird die Speicherzugriffslatenz effektiv reduziert und das Rechenpotenzial weiter freigesetzt, wobei die Speicherzugriffslatenz nur 8 ns beträgt.
Umfassende Sicherheitsredundanz erfüllt höchste Sicherheitsstandards
DerSAK-TC397XP-256F300S BDwurde speziell für die funktionale Sicherheit im Automobilbereich entwickelt, entspricht vollständig den ISO 26262-Standards und unterstützt die höchste ASIL-D-Bewertung. Es stellt eine ideale Wahl für die Steuerung zentraler Sicherheitsbereiche in Fahrzeugen dar. Seine Sicherheitsarchitektur verwendet ein redundantes Design mit sechs TriCore™-Kernen, die im Lockstep-Modus konfigurierbar sind. In Verbindung mit einem unabhängigen Sicherheitskontrollmodul (SCM) wird eine physische Trennung zwischen Kernberechnung und Sicherheitsüberwachung erreicht. Dies ermöglicht die Echtzeiterkennung von Rechenfehlern mit schneller Reaktion und gewährleistet so einen sicheren Systembetrieb auch unter Fehlerbedingungen.
Der Chip integriert das EVITA Full Hardware Security Module (HSM), das ECC 256-Verschlüsselung und SHA-2-Hash-Algorithmen unterstützt. Es bietet sicheren Start, Firmware-Verschlüsselung und Datenverschlüsselungsschutz und verhindert wirksam Firmware-Manipulation und Datendiebstahl, während gleichzeitig funktionale Sicherheit und Informationssicherheit in Einklang gebracht werden. Darüber hinaus unterstützen die integrierten Speichereinheiten des Chips (Flash-Speicher, SRAM) die ECC-Fehlerprüfung, wodurch Fehler während der Datenübertragung und -speicherung automatisch erkannt und korrigiert werden, um die Systemzuverlässigkeit zu erhöhen. Redundante und vielfältige Timer-Module (GTM, CCU 6, GPT 12) sorgen für zusätzliche Absicherung der Sicherheitskontrolle.
Umfangreiche Speicher- und Konnektivitätsschnittstellen für vielfältige Anwendungsszenarien
In Bezug auf die Speicherkonfiguration ist dieSAK-TC397XP-256F300S BDintegriert 16 MB eingebetteten Flash-Speicher (mit ECC-Schutz) und 2,9 MB SRAM (mit ECC-Schutz). Der Flash-Speicher nutzt ein gespiegeltes Speicherbankdesign mit A/B-Swap-Funktionalität und unterstützt Over-the-Air (OTA)-Softwareaktualisierungen. Dies ermöglicht nahtlose Softwareaktualisierungen ohne Demontage der Hardware und erhöht so die Effizienz der Wartung nach der Bereitstellung. Die großzügige Speicherkapazität bietet Platz für komplexe Steueralgorithmen, umfangreiche Sensordatenspeicherung und die Ausführung von Multitasking-Programmen. Es unterstützt auch erweiterbare Speicherschnittstellen für Szenarien mit höherer Kapazität.
Die Konnektivitätsschnittstellen sind außergewöhnlich umfassend und decken die gängigen elektronischen Kommunikationsprotokolle im Automobilbereich ab:
- 1 Gigabit-Ethernet
- 12 FlexRay-Kanäle 12x CAN FD, 2x FlexRay, 12x LIN, 4x QSPI, 2x I²C, 25x SENT, 6x PSI, 2x HSSL, 4x MSC und 1x eMMC/SDIO. Dies ermöglicht eine flexible Integration mit verschiedenen Automobilsensoren, Aktoren und Fahrzeug-Gateways für Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung und -Interaktion. Die umfangreiche Schnittstellenkonfiguration verbessert die Kompatibilität und Skalierbarkeit des Chips erheblich und ermöglicht den Aufbau komplexer fahrzeuginterner Steuerungssysteme, ohne dass zusätzliche Kommunikationschips erforderlich sind.
Hohe Zuverlässigkeit und geringer Stromverbrauch, angepasst an extreme Fahrzeugumgebungen
Als Chip in Automobilqualität ist derSAK-TC397XP-256F300S BDweist eine hervorragende Anpassungsfähigkeit an die Umwelt auf. Betrieb in einem Temperaturbereich von -40 °C bis 125 °C. Es behält eine stabile Leistung unter extremen thermischen Bedingungen wie Motorräumen und Fahrgestell bei und unterscheidet sich von der BC-Variante (-40 °C bis 105 °C) durch eine überlegene Hochtemperaturbeständigkeit. Dadurch eignet es sich besonders für Hochtemperaturanwendungen wie Motorsteuerung und Abgassystemmanagement. Der Chip verfügt über ein BGA-292-Gehäuse, das eine effektive Wärmeableitung und eine robuste Immunität gegen elektromagnetische Störungen (EMI) und elektromagnetische Anfälligkeit (EMS) in Automobilumgebungen bietet und den relevanten Automobilelektronikstandards entspricht.
Die Steuerung des Stromverbrauchs ist mit einer Betriebsleistung von unter 2 W hervorragend. Es unterstützt mehrere Energiesparmodi, die je nach Systembetriebsstatus flexibel umgeschaltet werden können. In Szenarien wie dem Leerlauf oder dem Schlafmodus des Fahrzeugs wird der Gesamtstromverbrauch des Fahrzeugs effektiv reduziert, wodurch neue Energiefahrzeuge ihre Reichweite erhöhen können. Darüber hinaus verfügt der Chip über ein Einspannungs-Stromversorgungsdesign, das entweder eine 5-V- oder eine 3,3-V-Versorgung unterstützt, was das Design von Stromkreisen vereinfacht und die Hardwarekosten sowie die Designkomplexität reduziert.
III. Wichtige technische Spezifikationen vonSAK-TC397XP-256F300S BD
Kernkonfiguration: 6 x 32-Bit-TriCore™ 1,8-Kerne bei 300 MHz; 4 x Checker-Lockstep-Kerne mit einer Gesamtverarbeitungsleistung von 4000 DMIPS
Speicherkapazität: 16 MB eingebetteter Flash (ECC-geschützt), 2,9 MB SRAM (ECC-geschützt)
Funktionale Sicherheitsstufe: ISO 26262 ASIL-D
Hardware-Sicherheitsmodul: EVITA Full HSM (unterstützt ECC 256, SHA 2)
Kommunikationsschnittstellen: 1x Gigabit Ethernet, 12x CAN FD, 2x FlexRay, 12x LIN, 4x QSPI, 2x I²C, etc.
Betriebstemperatur: -40 °C bis 125 °C
Versorgungsspannung: 5 V oder 3,3 V (Einzelspannungsversorgung)
Pakettyp: BGA-292
Stromverbrauch: Betriebsstromverbrauch < 2 W
Softwareunterstützung: Unterstützt AUTOSAR 4.2
IV. Primäre Anwendungsszenarien fürSAK-TC397XP-256F300S BD
Dank seiner hohen Leistung, Sicherheit und Zuverlässigkeit findet der SAK-TC397XP-256F300S BD umfangreiche Anwendung in zentralen Steuerungsbereichen der Automobilelektronik und bedient gleichzeitig anspruchsvolle industrielle Automatisierungsszenarien. Spezifische Anwendungen umfassen:
Bereich Automobilelektronik
- Antriebsstrangsteuerung: Motorsteuergeräte (ECUs), Getriebesteuerung (hydraulisch/elektronisch gesteuerte Doppelkupplungsgetriebe), Verteilergetriebesteuerung, Benzin-Mehrpunkteinspritz-/Direkteinspritzsysteme. Seine Anpassungsfähigkeit an hohe Temperaturen und seine Rechenleistung ermöglichen eine präzise Steuerung der Leistungsabgabe und der Kraftstoffeffizienz.
- New Energy Vehicle Control: (H)EV-Batteriemanagementsysteme (BMS), Hauptwechselrichter, DC-DC-Wandler und Ladestationssteuerungen. Unterstützt hochrechenintensive Parallelverarbeitung, um einen stabilen Betrieb von Antriebssträngen für neue Energiefahrzeuge sicherzustellen;
- Fahrwerks- und Sicherheitssteuerung: Fahrwerksdomänencontroller, Bremssysteme, elektrische Servolenkung (EPS), Airbagsysteme und aktive Federungssteuerungssysteme. Nutzung der ASIL-D-Sicherheitsbewertungen und des redundanten Designs zur Gewährleistung der Fahrsicherheit;
- Erweiterte Fahrerassistenz und Konnektivität: Erweiterte Gateway-Architektur, Telematik-Steuereinheit (TCU), V2X-Kommunikationsmodule, Mehrzweck-Kamerasteuerung und Sensorfusion. Nutzung umfangreicher Schnittstellen und hoher Rechenleistung, um ADAS-Funktionalität zu ermöglichen;
- Karosserie- und andere Steuerungen: Premium-Body-Domain-Controller, kabellose Ladelösungen, Pixel-Beleuchtungssteuerung und 24-GHz-/77-GHz-Automobilradarsysteme, die sich an die Anforderungen der Fahrzeugintelligenz und Konnektivitätsverbesserung anpassen.
Sektor der industriellen Automatisierung
- Industrielle Steuerung: Industrierobotersteuerungen, Servoantriebe, SPS und I/O-Steuerungen, die komplexe industrielle Steuerungsanforderungen durch hohe Zuverlässigkeit und robuste Rechenleistung erfüllen;
- Erneuerbare Energieerzeugung: Solarpanel-Steuerungen und Windturbinen-Wechselrichter mit hervorragender Anpassungsfähigkeit an die Umgebung für einen stabilen Betrieb unter extremen Außenbedingungen;
- Andere industrielle Anwendungen: Aufzugssteuerungen und industrielle Sensorknoten mit umfangreichen Schnittstellen und stromsparendem Design zur Vereinfachung des Einsatzes industrieller Steuerungssysteme.
Andere Domänen
Steuerungssysteme für Nutz- und Landwirtschaftsfahrzeuge (CAV), CAV-24-GHz-Radarsysteme und Drohnen-/Multirotor-Steuerungen bieten hohe Zuverlässigkeit und flexible Schnittstellenkonfigurationen für verschiedene High-End-Steuerungsszenarien.
V. Kernvorteile desSAK-TC397XP-256F300S BDProdukt
1. Leistungsführerschaft: Die Multi-Core-Architektur gepaart mit hohen Taktraten liefert eine robuste Rechenleistung. Das dreistufige Cache-Design reduziert die Zugriffslatenz und ermöglicht eine effiziente Verarbeitung komplexer Steuerungsalgorithmen und paralleler Multitasking-Anforderungen.
2. Sicherheit und Zuverlässigkeit: Erreicht die höchste ASIL-D-Sicherheitsbewertung. Das umfassende Redundanzdesign in Kombination mit einem Hardware-Sicherheitsmodul gewährleistet sowohl funktionale Sicherheit als auch Informationssicherheit und eignet sich daher für die Kernsicherheitsdomänensteuerung im Automobilbereich.
3. Hohe Integration: Ein einzelner Chip integriert umfangreiche Speicher-, Schnittstellen- und Steuermodule, sodass keine zusätzlichen Hilfschips erforderlich sind. Dies vereinfacht das Systemdesign und reduziert die Hardwarekosten.
4. Flexible Kompatibilität: Unterstützt AUTOSAR 4.2, mit Hardware- und Softwarekompatibilität zu AURIX™-Produkten der ersten Generation, die eine nahtlose Migration und verbesserte F&E-Effizienz ermöglicht; abwärtskompatibel mit kostengünstigen Modellen der AURIX™ TC3xx-Serie und bietet hervorragende Skalierbarkeit;
5. Robuste Anpassungsfähigkeit an die Umwelt: Betrieb in einem weiten Temperaturbereich von -40 °C bis 125 °C mit stromsparendem Design, geeignet für extreme Automobilumgebungen und industrielle Außenanwendungen und bietet hervorragende Zuverlässigkeit.
VI. Zusammenfassung vonSAK-TC397XP-256F300S BD
Als Flaggschiffmodell der AURIX™ TC39x-Serie bietet InfineonSAK-TC397XP-256F300S BDetabliert sich als Benchmark-Produkt für Kernsteuerungsanwendungen im Automobilbereich. Seine leistungsstarke Multi-Core-Architektur, ASIL-D-Sicherheitsredundanz, umfangreiche Schnittstellenkonfiguration und außergewöhnliche Umgebungsanpassungsfähigkeit eignen sich auch für anspruchsvolle industrielle Automatisierungsszenarien. Sein integriertes Single-Chip-Design, Hardware-/Software-Kompatibilität und hohe Zuverlässigkeit erfüllen nicht nur die strengen Anforderungen der Automobilelektrifizierung, Intelligenz und Konnektivität, sondern bieten Kunden auch kostengünstige Steuerungslösungen. Dadurch können Kunden die Wettbewerbsfähigkeit ihrer Produkte steigern und den technologischen Fortschritt in der Automobilelektronik und Industrieautomation vorantreiben. Ob in zentralen Automobilanwendungen wie Antriebsstrang- und Fahrwerkssicherheit oder in Industrieszenarien wie Roboterautomatisierung und erneuerbarer Energieerzeugung – der SAK-TC397XP-256F300S BD nutzt seine umfassenden Leistungsvorteile, um zentrale Steuerungsfunktionen bereitzustellen. Dieser High-End-32-Bit-Mikrocontroller für die Automobilindustrie vereint nahtlos Leistung, Sicherheit und Zuverlässigkeit.
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