高性能车规MCU英飞凌TC4X和STStellarG分析

汽车电子与软件 2023-06-09 22:19

天分享英飞凌和意法半导体针对新一代面向域控架构的高性能MCU分析:

Aurix 第三代TC4X和Stellar G(本文简称Stellar)

本文目录:

  • TC4X和Stellar G概览

  • 内核和存储单元

  • 安全性

  • 通信外设

  • 虚拟机支持


1

TC4X和Stellar G概览


时间维度,TC4X和Stellar系列的启动时间应该相差不大,预计是2017~2018年之间;

TC4X采用了22nm工艺,Stellar基于28nm工艺,均定位在下一代汽车E/E架构中域控制器的主控MCU

核心是:更高的算力,更高的安全,更丰富的资源,更快的通信外设;

TC4X框图

Stellar G系列框图


2

内核和存储资源


TC4X沿用了其自研的TriCore CPU内核,采用了更新的1.8版本,基于22nm工艺的主频在500MHz,最高支持6个内核,由TriCore可实现的算力达到了8000DMIPS

Stellar采用了ARM当前主流的Cortex-R52+内核,基于28nm工艺的主频,预计主频在400MHz,最高也是6个内核

TC4X的HSM内的核用的也是TriCore 1.8 (TC3X用的是Cortex-M3),Stellar没有说明,可能是Cortex-M4F也可能是Cortex-R52

存储资源方面

TC4X最高20MB PFlash,1024+128KB DFlash,3166+6144KB的SRAM,支持外扩xSPI的Flash

Stellar内置20.5 PCM Flash(1MB For HSM),640KB DFlash (128KB For HSM),9280KB SRAM;

TC4X和Stellar均支持2个BANK,可同时读写的Flash,方便满足未来汽车OTA的需求

为了实现计算加速,TC4X内置了一个PPU(基于Scalar Core,支持向量运算),Stellar则增加了2个Cortex-M4F的内核,用于数据加速传输及预处理 (不是一个目的的加速,TC4X是为了AI,Stellar则是为了提升数据处理效率)



3

安全性


安全,在汽车中至关重要

TC4X和Stellar均可支持功能安全ASIL-D级别,支持HSM Evita Full,支持MPU进行存储访问权限的配置

TC4X每个外设通道都有访问保护(Access Protection),其实现的原理是给每个SRI总线master分配一个master tag ID, 每个外设通道都可以设置允许哪些master可以访问该通道。

4

通信外设


TC4X在通信外设方面,支持2个5Gbps的以太网+4个10/100MHz的以太网;

另外,为了加速外设之间的数据吞吐,TC4X 增加了CRE/DRE,CAN到Ethernet的转发延时最少可以到15us,CAN到CAN的转发延时最少可以到5us


Stellar通信外设方面,支持2路10/100/1000Mhz Ethernet;

其他通信资源对比表格如下:

TC4X
Stellar
FlexRAY
22
CAN-FD
20
20
LIN
28
28(UART复用)
SPI8
10
UART
28(推测)
28 (LIN复用)
I2C
22
PSI(PSI5)
2+1
2x2
MSC
1
N/A
SENT
30
2x15


5

虚拟机支持


TC4X和Stellar均支持虚拟机和Hypervisor

Hypervisor是一个中间软件层,用于在虚拟机之间划分处理、内存和通信资源,并将同时运行的虚拟机调度和迁移到不同的资源上。


虚拟化的一个主要用途是整合需要不同操作系统,以及相同操作系统的不同版本的ECU功能。



TC4X Hypervisor


Stellar Virtulazation



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