会社ブログについて INFINEON SAK-TC397XP-256F300S BD シングルチップ AURIXTM TC39x 32ビット自動車MCU

インフィニオンSAK-TC397XP-256F300S BDシングルチップ AURIX™ TC39x 32 ビット車載 MCU

深セン明佳達電子有限公司、電子部品業界の大手サプライヤーおよびリサイクル業者である同社は、現在、Infineon SAK-TC397XP-256F300S BD シングルチップ AURIX™ TC39x 32 ビット車載マイクロコントローラーを供給およびリサイクルしています。

インフィニオンSAK-TC397XP-256F300S BDは、AURIX™ TC39x シリーズ内の高性能、高セキュリティのシングルチップ 32 ビット車載用マイクロコントローラー (MCU) です。インフィニオンの第 2 世代 AURIX™ アーキテクチャに基づいて構築され、40nm 組み込みフラッシュ プロセスを利用して、計算能力、セキュリティ、および接続性に関する最新の自動車エレクトロニクスの厳しい要件を満たすように特別に設計されています。コアの車載制御シナリオやハイエンドの産業用アプリケーションに幅広く適用でき、性能と信頼性のバランスをとったベンチマークの車載グレードのコア制御チップとしての役割を果たします。

I. 概要SAK-TC397XP-256F300SBDコア

AURIX™ TC3xx ファミリの主力モデルの 1 つである SAK-TC397XP-256F300S BD は、高性能マルチコア アーキテクチャ、包括的なセキュリティ冗長性、および広範な接続インターフェイスという 3 つの主要な強みを中心としています。産業グレードの信頼性を実現しながら、自動車エレクトロニクスの中核となる制御シナリオをターゲットとしています。非常に高度なシングルチップ統合により、システム設計が大幅に簡素化され、ハードウェアのコストが削減されます。下位互換性のあるハードウェアおよびソフトウェア設計により、第 1 世代の AURIX™ 製品からのシームレスな移行が可能になり、研究開発の効率が向上します。これは、電動化、インテリジェンス、接続性への自動車のトレンドに沿ったものであり、産業オートメーションなどのハイエンドの非自動車アプリケーションにも対応します。

このチップはインフィニオンのAURIX™ TC39xシリーズに属しており、その柔軟な拡張性、卓越したセキュリティ性能、効率的な計算能力出力により、世界の自動車エレクトロニクス分野で主流の選択肢となっています。シリーズの中核モデルとして、SAK-TC397XP-256F300S BDは、コンピューティング能力、メモリ、セキュリティ評価、インターフェイス構成において、同等の製品の中で最高のレベルを達成しています。最高の ASIL-D 機能安全要件を満たしており、さまざまなハイエンド車載制御ユニットの設計ニーズに適しています。

II.の中核となる技術的特徴SAK-TC397XP-256F300S BD

堅牢なコンピューティング能力を備えた高性能マルチコア アーキテクチャ

SAK-TC397XP-256F300S BD には 6 つの 32 ビット TriCore™ 1.8 コアが組み込まれており、最大周波数 300MHz で動作します。さらに、4 つの補助チェッカー ロックステップ コアが統合されており、合計 4000 DMIPS の計算能力を実現します。このアーキテクチャは、RISC の高い計算能力、CISC の高いコード密度、DSP の信号処理機能を組み合わせており、マルチタスクの並列計算を効率的に処理できます。パワートレイン制御、シャーシ制御、高度な運転支援システムなどの自動車アプリケーションの複雑なアルゴリズムの要求に簡単に対応します。

このコアは固定小数点演算と浮動小数点演算の両方をサポートしており、追加のコプロセッサを必要とせずに複雑な数学計算と信号処理を可能にします。これにより、制御アルゴリズムの実行効率が大幅に向上し、モーターベクトル制御やセンサーフュージョンなどのシナリオにおいてミリ秒レベルの応答時間を実現し、制御精度を確保します。さらに、このチップは 3 レベルのキャッシュ アーキテクチャ (「L1+L2+L3」) を採用しており、各コアには独立した L1 キャッシュ (32KB 命令キャッシュ + 32KB データ キャッシュ) と、統合された共有 L2 および L3 キャッシュが装備されています。これにより、メモリ アクセス レイテンシが効果的に短縮され、ストレージ アクセス レイテンシが 8ns という低さで計算能力がさらに解放されます。

包括的なセキュリティ冗長性が最高の安全基準を満たしています

のSAK-TC397XP-256F300S BDは自動車の機能安全向けに特別に設計されており、ISO 26262 規格に完全に準拠し、最高の ASIL-D 評価をサポートしています。これは、車両の中核となる安全領域を制御するための理想的な選択肢となります。その安全アーキテクチャは冗長設計を採用しており、ロックステップ モードで構成可能な 6 つの TriCore™ コアを備えています。独立したセキュリティ制御モジュール (SCM) と組み合わせることで、コアの計算と安全監視の間の物理的な分離を実現します。これにより、迅速な応答による計算エラーのリアルタイム検出が可能になり、障害状況下でもシステムの安全な動作が保証されます。

このチップには、EVITA フルハードウェア セキュリティ モジュール (HSM) が統合されており、ECC 256 暗号化と SHA-2 ハッシュ アルゴリズムをサポートしています。セキュアブート、ファームウェア暗号化、データ暗号化保護を提供し、機能安全と情報セキュリティのバランスをとりながらファームウェアの改ざんやデータ盗難を効果的に防止します。さらに、チップの統合ストレージ ユニット (フラッシュ メモリ、SRAM) は ECC エラー チェックをサポートし、データの送信および保存中にエラーを自動的に検出して修正し、システムの信頼性を高めます。冗長で多様なタイマー モジュール (GTM、CCU 6、GPT 12) により、セキュリティ制御のための追加の保護手段が提供されます。

多様なアプリケーション シナリオに対応するための広範なストレージと接続インターフェイス

ストレージ構成に関しては、SAK-TC397XP-256F300S BD16MB の組み込みフラッシュ メモリ (ECC 保護付き) と 2.9MB の SRAM (ECC 保護付き) を統合します。フラッシュ メモリは、A/B スワップ機能を備えたミラーリング ストレージ バンク設計を採用し、無線 (OTA) ソフトウェア アップデートをサポートします。これにより、ハードウェアを分解せずにシームレスなソフトウェアの更新が可能になり、導入後のメンテナンス効率が向上します。十分なストレージ容量により、複雑な制御アルゴリズム、膨大なセンサー データ ストレージ、マルチタスク プログラムの実行に対応します。また、大容量シナリオ向けの拡張可能なストレージ インターフェイスもサポートしています。

接続インターフェイスは非常に包括的で、主流の自動車電子通信プロトコルをカバーしています。

- 1ギガビットイーサネット

- 12 FlexRay チャネル 12x CAN FD、2x FlexRay、12x LIN、4x QSPI、2x I²C、25x SENT、6x PSI、2x HSSL、4x MSC、および 1x eMMC/SDIO。これにより、さまざまな車載センサー、アクチュエーター、車両ゲートウェイとの柔軟な統合が可能になり、高速データ伝送と対話が可能になります。広範なインターフェース構成によりチップの互換性と拡張性が大幅に向上し、追加の通信チップを必要とせずに複雑な車載制御システムの構築が可能になります。

過酷な車内環境に適応した高信頼性と低消費電力

車載グレードのチップとして、SAK-TC397XP-256F300S BD優れた環境適応力を発揮します。 -40°C ～ 125°C の温度範囲内で動作します。エンジンルームやシャーシなどの極端な熱条件下でも安定した性能を維持し、優れた高温復元力を備えたBCバージョン（-40℃～105℃）とは一線を画します。そのため、エンジン制御や排気システム管理などの高熱アプリケーションに特に適しています。このチップは BGA-292 パッケージを採用しており、自動車環境内で効果的な熱放散と電磁干渉 (EMI) および電磁感受性 (EMS) に対する堅牢な耐性を実現し、関連する自動車エレクトロニクス規格に準拠しています。

消費電力制御が優れており、動作電力は2W以下です。システムの動作状況に応じて柔軟に切り替えることができる複数の低電力モードをサポートしています。車両のアイドリングやスリープモードなどのシナリオでは、車両全体の電力消費を効果的に削減し、新エネルギー車の航続距離の延長に役立ちます。さらに、このチップは単一電圧電源設計を採用しており、5V または 3.3V の電源をサポートしているため、電源回路設計が簡素化され、ハードウェアのコストと設計の複雑さが軽減されます。

Ⅲ．主要な技術仕様SAK-TC397XP-256F300S BD

コア構成: 6 x 32 ビット TriCore™ 1.8 コア (300MHz)。 4 x チェッカー ロックステップ コア、合計 4000 DMIPS の処理能力を実現

メモリ容量: 16MB 内蔵フラッシュ (ECC 保護)、2.9MB SRAM (ECC 保護)

機能安全レベル: ISO 26262 ASIL-D

ハードウェア セキュリティ モジュール: EVITA Full HSM (ECC 256、SHA 2 をサポート)

通信インターフェイス: 1x ギガビット イーサネット、12x CAN FD、2x FlexRay、12x LIN、4x QSPI、2x I²C など。

動作温度: -40°C ～ 125°C

電源電圧: 5V または 3.3V (単一電圧電源)

パッケージタイプ: BGA-292

消費電力: 動作消費電力 < 2W

ソフトウェアサポート: AUTOSAR 4.2をサポート

IV.主なアプリケーションシナリオSAK-TC397XP-256F300S BD

SAK-TC397XP-256F300S BD は、その高性能、セキュリティ、信頼性を活用して、中核となる自動車エレクトロニクス制御ドメインで広範な用途に使用できると同時に、ハイエンドの産業オートメーション シナリオにも対応します。具体的な用途には次のようなものがあります。

カーエレクトロニクス領域

- パワートレイン制御: エンジン制御ユニット (ECU)、トランスミッション制御 (油圧/電子制御デュアルクラッチトランスミッション)、トランスファーケース制御、ガソリンマルチポイントインジェクション/直接噴射システム。高温適応性と計算能力により、出力と燃料効率を正確に制御できます。

- 新エネルギー車両制御: (H)EV バッテリー管理システム (BMS)、メイン インバーター、DC-DC コンバーター、充電ステーション コントローラー。新エネルギー車のパワートレインの安定した動作を保証するために、高度な計算量の並列処理をサポートします。

- シャーシおよび安全制御: シャーシ ドメイン コントローラー、ブレーキ システム、電動パワー ステアリング (EPS)、エアバッグ システム、およびアクティブ サスペンション コントロール システム。 ASIL-D 安全性評価と冗長設計を活用して運転の安全性を保護します。

- 高度なドライバー支援と接続性: 高度なゲートウェイ アーキテクチャ、テレマティクス コントロール ユニット (TCU)、V2X 通信モジュール、多目的カメラ制御、センサー フュージョン。広範なインターフェイスと高い計算能力を活用して ADAS 機能を実現します。

- ボディおよびその他のコントロール: プレミアムボディドメインコントローラー、ワイヤレス充電ソリューション、ピクセル照明制御、および 24GHz/77GHz 自動車レーダーシステムは、自動車インテリジェンスと接続アップグレード要件に適応します。

産業オートメーション部門

- 産業用制御: 産業用ロボット コントローラー、サーボ ドライブ、PLC、および I/O コントローラー。高い信頼性と堅牢なコンピューティング能力を通じて複雑な産業用制御の需要に対応します。

- 再生可能エネルギー生成: 極端な屋外条件でも安定した動作を実現する優れた環境適応性を特徴とするソーラーパネルコントローラーと風力タービンインバーター。

- その他の産業用アプリケーション: 産業用制御システムの展開を簡素化するための広範なインターフェイスと低電力設計を特徴とするリフト コントローラーおよび産業用センサー ノード。

その他のドメイン

商用および農業用車両 (CAV) 制御システム、CAV 24GHz レーダー システム、およびドローン/マルチコプター コントローラーは、多様なハイエンド制御シナリオに対応する高い信頼性と柔軟なインターフェイス構成を提供します。

V. の主な利点SAK-TC397XP-256F300S BD製品

1. パフォーマンスのリーダーシップ: マルチコア アーキテクチャと高周波数クロック速度の組み合わせにより、堅牢な計算出力を実現します。 3 レベルのキャッシュ設計によりアクセス遅延が短縮され、複雑な制御アルゴリズムとマルチタスクの並列要求の効率的な処理が可能になります。

2. 安全性と信頼性: 最高の ASIL-D 安全性評価を達成。包括的な冗長設計とハードウェアセキュリティモジュールを組み合わせることで、機能安全と情報セキュリティの両方を確保し、自動車のコアセーフティドメイン制御に適しています。

3. 高度な統合: 単一のチップに広範なストレージ、インターフェイス、制御モジュールが統合されているため、補助チップを追加する必要がありません。これにより、システム設計が簡素化され、ハードウェアのコストが削減されます。

4. 柔軟な互換性: AUTOSAR 4.2 をサポートし、第 1 世代の AURIX™ 製品とのハードウェアおよびソフトウェアの互換性により、シームレスな移行と研究開発効率の向上が可能になります。低コストの AURIX™ TC3xx シリーズ モデルとの下位互換性があり、優れた拡張性を提供します。

5. 堅牢な環境適応性: 低電力設計で -40°C ～ 125°C の広い温度範囲で動作し、極端な自動車環境や産業用屋外用途に適しており、優れた信頼性を実現します。

VI.の概要SAK-TC397XP-256F300S BD

AURIX™ TC39x シリーズのフラッグシップモデルとして、インフィニオンのSAK-TC397XP-256F300S BDは、自動車のコア制御アプリケーションのベンチマーク製品としての地位を確立しています。高性能マルチコア アーキテクチャ、ASIL-D 安全冗長性、広範なインターフェイス構成、優れた環境適応性により、要求の厳しい産業オートメーション シナリオにも対応します。そのシングルチップ統合設計、ハードウェア/ソフトウェア互換性、および高い信頼性は、自動車の電動化、インテリジェンス、および接続性の厳しい要求を満たすだけでなく、顧客にコスト効率の高い制御ソリューションを提供します。これにより、クライアントは製品の競争力を強化し、自動車エレクトロニクスや産業オートメーションの技術進歩を推進できるようになります。 SAK-TC397XP-256F300S BD は、パワートレインやシャーシの安全性などの自動車のコア アプリケーションでも、ロボット オートメーションや再生可能エネルギー生成などの産業シナリオでも、包括的なパフォーマンスの利点を活用してコアの制御機能を提供します。このハイエンド 32 ビット車載グレード マイクロコントローラーは、パフォーマンス、安全性、信頼性をシームレスに統合します。