(H)EV-Management Erstes Silizium: AURIX TC4x für die (H)EV-Mobilität

Von Gerd Kucera

Neben dem (H)EV-Batterie-Management eignen sich die AURIX-Controller von Infineon auch zur Antriebs- & Hydraulikregelung, Kupplungssteuerung, für das Safety- & Security-Management u.a.m. Die MCU-Generation TC4x soll helfen, die Marktposition bei Automotive-Halbleitern weiter auszubauen.

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Muster des AURIX TC49x werden derzeit ausgeliefert, der Serienstart ist für die zweite Hälfte 2024 geplant.
Muster des AURIX TC49x werden derzeit ausgeliefert, der Serienstart ist für die zweite Hälfte 2024 geplant.
(Bild: Infineon)

Neben der Erweiterung der AURIX-Mikrocontroller-Familie meldet Infineon auch die Verfügbarkeit erster Muster der neuen AURIX-TC4x-MCUs. Die 28-nm-Devices eignen sich beispielsweise für das Batterie-Management in der Elektromobilität, Fahrerassistenzsysteme, automotive E/E-Architekturen und erschwingliche Anwendungen im Segment künstliche Intelligenz.

Die neue Familie bietet einen Leistungszuwachs und Migrationspfad auf zukünftige Anforderungen im Einsatz in Fahrzeugen für die AURIX-TC3x-MCU-Familie des Unternehmens. Sie basiert auf dem TriCore 1.8 der nächsten Generation und einem skalierbaren Beschleuniger. Dazu gehört unter anderem die neue Parallel Processing Unit (PPU), ein SIMD-Vektor-Prozessor, der die Anforderungen verschiedener KI-Topologien abdeckt. Hierzu zählen beispielsweise Anwendungsfälle wie die Implementierung komplexer Regelalgorithmen und die Verarbeitung großer Datenmengen in Echtzeit unter anderem in Radaranwendungen. Das skalierbare Konzept ermöglicht eine gemeinsame Software-Architektur und damit erhebliche Einsparungen bei der Entwicklung einer Plattform.

Für viele Automotive-Anwendungen

Die AURIX TC4x-Familie adressiert ein breites Spektrum von Automotive-Anwendungen, einschließlich der zukünftigen funktionalen Integration von domänen- und zonenbasierten E/E-Architekturen. Somit unterstützt die Mikrocontroller-Familie sowohl Elektromobilität als auch die nächste Stufe des automatisierten Fahrens durch die Safety-Funktionalität. Zudem bietet sie eine Vielzahl von Kommunikationsmodulen für bestehende und zukünftige Bussysteme, einschließlich fortschrittlicher Sicherheitsfunktionen.

Zudem tragen neue SOTA-Funktionen (Software Over the Air) dazu bei, die Anforderungen der OEMs an eine schnelle und sichere Car-to-Cloud-Verbindung zu erfüllen, heißt es: Sie ermöglichen Updates im Feld sowie Diagnose und Analyse der Funktionen während der Fahrzeugnutzung. Die neue MCU-Familie unterstützt Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsschnittstellen wie 5 Gbit Ethernet und PCI Express sowie neue Schnittstellen wie CAN-XL und 10BASE T1S Ethernet . Dieser erhöhte Netzwerkdurchsatz und die Schnittstellen bieten die nötige Leistung und Flexibilität zur Implementierung neuer E/E-Architekturen.

Schnelle Inbetriebnahme und einfache Nutzung

In Anbetracht der zunehmenden Komplexität von Fahrzeugen und der Möglichkeit von KI-Implementierungen wurde ein besonderer Schwerpunkt auf das AURIX TC4x-Ökosystem gelegt. Dieses ermöglicht eine schnelle Inbetriebnahme und einfache Nutzung der einzelnen Funktionen. Um die Software-Entwicklung für die AURIX TC4x-Familie zu beschleunigen, kooperiert Infineon mit Synopsys (Halbleiter-Design-Software, IP-Core- und Design-for-Manufacturing-Lösungen). Das Synopsys Virtualizer Development Kit für den TC4x ermögliche die deutlich frühere Entwicklung von Software im Design-Zyklus. Das Synopsys-Toolkit DesignWare ARC MetaWare bietet optimierte Compiler, Debugger, Simulator sowie Bibliotheken, die für die Entwicklung von Software für die PPU benötigt werden.

Um ein schnellere Entwicklung zu ermöglichen, werden weitere Partnerangebote wie MATLAB-Support für die automatische Codegenerierung verfügbar sein. Kunden, die bereits bestehende AURIX-MCUs einsetzen, werden durch das skalierbare Konzept der Multi-Generationen-Familie von einer verkürzten Entwicklungszeit profitieren. Die weitreichende Hard- und Softwarekompatibilität ermöglicht außerdem eine umfassende Wiederverwendung der bestehenden TC3x-Software sowie des Tool- und Ökosystems.

Hauptmerkmale der AURIX-TC4x-Familie

Wesentliche Merkmale der MCU sind nach Herstellerangaben:

  • Neuer TriCore 1.8 mit bis zu 500 MHz und Virtualisierungsunterstützung,
  • bis zu 25 MB On-Chip-Flash,
  • SOTA-Unterstützung mit durchgehender Verfügbarkeit, optimierter A/B-Swap-Partitionierung und externen Speicherschnittstellen,
  • neue Cybersecurity-Module (die den neuen ISO 21434-Standard erfüllen),
  • durch Synopsys DesignWare ARC EV Processor basierte PPU (ermöglicht KI-basierte funktionale Sicherheit bis zu ASIL-D),
  • Data Routing Engine für effiziente Kommunikation und Datenweiterleitung ohne CPU,
  • skalierbare Kommunikationsschnittstellen mit 5 Gbps Ethernet sowie PCIe und den neuen Kommunikationsstandards 10BASE T1S Ethernet und CAN XL,
  • funktionale Sicherheit bis ASIL-D nach ISO26262:2018-Standard.

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