意法半導(dǎo)體公布多應(yīng)用、確定性車規(guī)級MCU的功能細(xì)節(jié),, 最大限度提高下一代域/區(qū)域架構(gòu)的安全性
2020-11-03
來源:與非網(wǎng)
橫跨多重電子應(yīng)用領(lǐng)域的全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體供應(yīng)商意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics,簡稱 ST,;紐約證券交易所代碼:STM) 公布了其創(chuàng)新的汽車微控制器 Stellar(恒星)系列的進(jìn)一步產(chǎn)品細(xì)節(jié),介紹了新微控制器如何確保多個獨立實時應(yīng)用軟件的運行可靠性和確定性,,這是當(dāng)今汽車行業(yè)面臨的最嚴(yán)峻挑戰(zhàn)之一,,因為新汽車架構(gòu)的復(fù)雜性需要把多個獨立應(yīng)用系統(tǒng)整合到一個功能強大的高集成度 MCU 上,并且通常涉及確定性和虛擬化二選一的問題,。而 Stellar 可以做到兩者兼?zhèn)洹?br/>
作為這種新型控制器的先驅(qū)產(chǎn)品,,Stellar 高集成度 MCU 具有卓越的計算能力,可大幅簡化多源軟件并行確定性運行,,同時確保最高的安全性和處理性能,。這些功能符合下一代網(wǎng)聯(lián)汽車的電氣 / 電子(E/E)體系架構(gòu)的系統(tǒng)要求。為此,,恒星引入了最先進(jìn)的硬件支持虛擬化的處理器,、服務(wù)質(zhì)量設(shè)置、外設(shè)隔離,,以及芯片互連層面的資源隔離等新功能,。這些功能確保軟件功能隔離沒有相互干擾而且安全,獨立的應(yīng)用軟件或虛擬 ECU 電控單元可以在同一顆 MCU 芯片上共存,,支持同時存在多個 ASIL 安全級,。
意法半導(dǎo)體與著名的汽車電子模塊一級供應(yīng)商博世合作開發(fā)這項新技術(shù),以滿足 OEM 客戶未來集成需求,。
博世副總裁 Axel Aue 表示:“我們把 Stellar 的功能定義為克服集成挑戰(zhàn)的同時保持相互隔離,。這種系統(tǒng)的計算性能非常出色,同時相變存儲器性能等于甚至超過了閃存技術(shù),。此外,,Stellar 的無線固件更新(FOTA)性能完美無缺,沒有關(guān)機,,沒有恢復(fù)過程,。”
意法半導(dǎo)體戰(zhàn)略與汽車處理器和射頻產(chǎn)品部總經(jīng)理 Luca Rodeschini 表示:“我們設(shè)計 Stellar 的目的是滿足未來的汽車域 / 區(qū)域架構(gòu)和面向服務(wù)的通信需求,,在實時性能,、安全性和確定性方面設(shè)立激進(jìn)的目標(biāo)。博世的產(chǎn)品功能定義、評估和驗證是來自專家的確認(rèn),,證明我們的團隊有能力整合出色的實時性能,、嵌入式 PCM 非易失性存儲器和全方位虛擬化,確保軟件隔離分區(qū)有效,,提高汽車的安全性和便利性,。”
Further Technical Information 技術(shù)詳情
Stellar 內(nèi)置 Arm?Cortex?-R52 多核處理器,,有些內(nèi)核是以鎖步方式運行,,有些內(nèi)核采用分核運行模式,并具有 2 級存儲器保護(hù)單元和低延遲的通用中斷控制器,。新 MCU 適用于達(dá)到汽車功能性安全標(biāo)準(zhǔn) ISO 26262 的最高安全完整性等級 ASIL-D 的硬實時應(yīng)用,。新產(chǎn)品還有多個性能強大的加速器,用于安全數(shù)據(jù)路由,、數(shù)據(jù)處理和運算功能 ,,支持先進(jìn)安全功能和各種通信命令與控制。
這款高集成度 MCU 在片上網(wǎng)絡(luò)和存儲器層級使用虛擬機 ID(VMID),,提供一個覆蓋多個層面的全方位虛擬化功能,。防火墻確保在所有芯片互連(包括外設(shè))層面的完全隔離。這些防火墻使恒星可以管理虛擬機(VM)對外設(shè)的使用權(quán)和和優(yōu)先權(quán),,確保所有任務(wù)關(guān)鍵型功能隔離運行,。
憑借其獨有的架構(gòu)和硬件虛擬化功能,恒星通過免干擾方法確保應(yīng)用運行安全,。與軟件虛擬化相比,,硬件方法具有顯著優(yōu)勢,包括降低處理器內(nèi)核的任務(wù)負(fù)荷和虛擬化對內(nèi)存的影響,。
同時,,通過更好地利用本身的硬件資源,Stellar 解決了不斷提高的軟件復(fù)雜性和集成度難題,,開銷低于各自執(zhí)行內(nèi)部管理和處理通信協(xié)議棧相關(guān)延遲的多個獨立的 ECU 的總開銷,。實際上,Stellar 可以支持多個實時操作系統(tǒng)(OSes) 獨立運行,,不相互干擾,。這些實時操作系統(tǒng)可以分開管理功能安全等級不同的應(yīng)用軟件。Stellar 的處理性能非常出色,,利用 AES[footnoteRef:1]專用加速器處理以太網(wǎng)或 CAN[footnoteRef:2]總線通信加密算法,,降低 MCASec[footnoteRef:3]、IPSec[footnoteRef:4]和 CAN 驗證所用的主要硬件安全模塊(HSM)的負(fù)荷,。
Stellar 高集成度 MCU 集成非易失性相變存儲器(PCM),。PCM 讀取速度快,,具有閃存沒有的單一位可修改功能,確保無線(OTA)不關(guān)機更新,,即使更新整個存儲器也不需要關(guān)機。除了更高的升級靈活性和更多的擦寫次數(shù)外,,運行期間單一位動態(tài)修改(無需擦除)通過刷新位消除單一位錯誤,,擴大了安全性設(shè)置,并延長了存儲器的使用壽命,。
在高溫讀寫操作可靠性,、輻射固化、耐擦寫能力和數(shù)據(jù)保留期限等方面,,意法半導(dǎo)體按照汽車應(yīng)用的最嚴(yán)格要求開發(fā)測試嵌入式相變存儲器技術(shù),,這款嵌入式相變存儲器 ePCM 達(dá)到了汽車 AEC-Q100 Grade 0 要求,最高工作溫度達(dá)到了+ 165°C,。
迄今為止,,意法半導(dǎo)體已向客戶交付了 3000 多個樣片,這些樣品在汽車上已經(jīng)運行了大約一年的時間,。 詳情信息聯(lián)系意法半導(dǎo)體銷售辦事處,。