Die 32-Bit Automotive Multicore-Mikrocontrollerfamilie AURIX™ von Infineon verbindet gestiegene Anforderungen an Funktionale Sicherheit mit deutlich höherer Leistung

10.05.2012 | Fachpresse

Neubiberg, 10. Mai 2012 – Infineon Technologies stellte heute die neue Familie von 32-Bit Multicore-Mikrocontrollern für Automobilanwendungen vor, die sowohl auf künftige Anforderungen des Antriebsstrangs als auch für Funktionale Sicherheits (Safety) -Anwendungen im Automobil zugeschnitten ist. Die Architektur der Familie AURIX™ enthält bis zu drei unabhängig voneinander arbeitende 32-Bit TriCore™-Prozessorkerne. Damit lassen sich die höchsten Sicherheitsstandards für Automobilanwendungen erfüllen. Gleichzeitig wurde die Verarbeitungsleistung gegenüber den heute leistungsfähigsten Bausteinen verdoppelt.

Mit hoher Echtzeitfähigkeit und den Safety- und Security-Features bildet die AURIX-Familie die ideale Plattform für eine Vielzahl von Automobilanwendungen: Motorsteuergeräte, Getriebesteuerungen und Steuerungen von Elektro- und Hybridfahrzeugen gehören ebenso dazu wie Fahrwerksysteme, Bremssysteme, elektrische Servolenkungen, Airbags und Fahrerassistenzsysteme.

Die Architektur der AURIX-Familie ermöglicht eine erhebliche Reduzierung des Entwicklungsaufwands von Safety-Systemen gemäß dem derzeit höchsten Sicherheits-Level ASIL-D (Automotive Safety Integrity Level). Verglichen mit klassischen Lockstep-Architekturen lässt sich der Entwicklungsaufwand für Safety-Systeme um 30 Prozent senken. Dank der Leistungsverdoppelung kann auf einem Steuergerät mehr Funktionalität integriert werden und es stehen außerdem noch Ressourcen für zukünftige Anforderungen zur Verfügung. Für einen besseren Schutz vor Diebstahl und Manipulation verfügen Bausteine der AURIX-Familie zudem über ein eingebautes Hardware Security Module (HSM).

Funktionale Sicherheit

Die AURIX-Multicore-Architektur wurde auf Basis eines auditierten ISO26262-konformen Prozesses entwickelt und ist so konzipiert, dass sich ASIL D für Steuergeräte mit Funktionalen Sicherheitsanforderungen auf sehr effiziente Weise umsetzen lässt. Die Multicore-Architektur verwendet bis zu zwei TriCore-CPUs in diverser Lockstep-Architektur, kombiniert mit neuartigen Sicherheitstechniken wie sicheren internen Kommunikationsbussen und einem verteilten Speicherschutzsystem. Ausgefeilte Kapselungstechniken gestatten die Integration von Software aus verschiedenen Anwendungsbereichen mit unterschiedlichen ASIL-Einstufungen, so dass gleichzeitig mehrere Anwendungen und Betriebssysteme reibungslos auf der AURIX-Plattform ablaufen können.

Höchste Leistungsfähigkeit

Die AURIX Multicore-Architektur bietet höchste Echtzeit-Leistungsfähigkeit bei niedriger Leistungsaufnahme. Drei parallel arbeitende, mit bis zu 300 MHz getaktete TriCore-CPUs wurden zu diesem Zweck mit einem leistungsstarken Generic Timer Module (GTM) kombiniert. Im Vergleich zum TC1798 in 90-nm-Technologie, der derzeit leistungsstärkste Automotive-Mikrocontroller auf dem Markt, bringt es der AURIX-Mikrocontroller auf bis zu 100 Prozent zusätzliche Verarbeitungsleistung. Dieser Performance-Schub wird mit einer Leistungsaufnahme erzielt, die auf dem Niveau der aktuellen Mikrocontroller-Familie AUDO MAX von Infineon liegt.

„Die neue AURIX-Mikrocontroller-Familie mit ihrer herausragenden Echtzeitfähigkeit und der sehr hohen Rechenleistung ermöglicht es uns, die steigenden Anforderungen künftiger Motorengenerationen zu erfüllen – reduzierte CO2-Emissionen bei gleichzeitiger Leistungssteigerung der Motoren“, sagte Josef Bast, Entwicklungsleiter der Aggregateelektronik bei der Audi AG in Ingolstadt.

Manipulationsschutz

Im Vorgriff auf kommende erhöhte Anforderungen an Manipulationsschutz hat Infineon in die AURIX-Familie ein Hardware Security Module (HSM) integriert. Dabei wird neueste hardwarebasierte Verschlüsselungstechnologie genutzt, die von Infineons Division Chip Card & Security entwickelt wurde. Diese „integrierte Chipkarte“ ermöglicht eine wesentliche Verbesserung von IP-Manipulations- und Diebstahlschutz bei Automobil-Steuergeräten.

Skalierbarkeit

Zur AURIX-Familie gehört eine umfassende Baustein-Palette vom Low-End- bis zum High-End-Segment, so dass die Design-Flexibilität langfristig gesichert ist. Das Portfolio umfasst 300-MHz-Triple-Core-Bausteine mit 8 MByte (MB) embedded Flash (eFlash), 200-MHz-Triple-Core-Bausteine mit 4 MB eFlash, 200-MHz-Dual-Core-Bausteine mit 2,5 MB eFlash sowie mit 130 MHz und 80 MHz getaktete Single-Core-Versionen und Single-Core-Lockstep-Versionen mit 1,5 MB, 1 MB und 0,5 MB eFlash. Zu den Gehäuseoptionen zählen ein BGA-516-Gehäuse, ein ball-kompatibles BGA-292-Gehäuse (I/O-Subset) sowie die kompatiblen Gehäuse LQFP-176, LQFP-144, LQFP-100 und LQFP-64.

Alle Produkte der AURIX-Familie werden in 65-nm-Embedded-Flash-Technologie hergestellt, die für maximale Zuverlässigkeit in anspruchsvollen Automotive-Umgebungsbedingungen ausgelegt ist. Um die langfristige Liefersicherheit mit höchster Qualität zu gewährleisten, werden die Bausteine an zwei unterschiedlichen Produktionsstandorten, aber mit identischen, zertifizierten Prozessen und Tooling hergestellt.

Tools und Support

Die Tool-Partner von Infineon haben eine umfangreiche Palette an Tools im Angebot. Diese sind eigens an die AURIX-Familie angepasst, um einen optimalen Designablauf zu gewährleisten und den Arbeits- und Kostenaufwand bei der Entwicklung von Multicore-Software möglichst gering zu halten.

Zur leistungsstarken Toolchain gehören hochoptimierende C/C++-Cross-Compiler und Debugger mit vielfältiger Funktionalität, die ein effizientes Debugging und Tracing ermöglichen. Darüber hinaus bieten spezielle Mess-, Kalibrier- und Diagnose-Tools umfassende Funktionalität zur Entwicklung von elektronischen Steuergeräten für den Antriebsstrang.
Sämtliche mit der Entwicklung von Multicore-Software verbundene kritische Aspekte (z. B. Korrektheit, Performance und Skalierbarkeit) werden mit erweiterten Compiler-Versionen und am Markt etablierten Timing- und Scheduling-Analysetools adressiert. Simulationspakete mit hohem Funktionsumfang ermöglichen die modellbasierte Entwicklung von Kunden-Schaltungen rund um AURIX-Bausteine und lassen sich problemlos an Modellierumgebungen wie etwa Matlab Simulink anbinden.

Kostenlos angeboten wird die TriCore Entry Tool Chain. Diese besteht aus einem voll funktionsfähigen GNU C-Compiler mit Debugger sowie einer Eclipse-basierten Entwicklungsumgebung. Sie steht auf der Infineon TriCore-Produkt-Website (www.infineon.com/freetools) zum Download zur Verfügung.

Infineon stellt AUTOSAR MCAL Treiber auf der Basis des AUTOSAR Standards v4 und v3.2 zur Verfügung. Somit profitieren Kundenprojekte von den Vorteilen eines AUTOSAR-basierten Entwicklungsprozesses. Die AUTOSAR-Treiber sind eine Weiterentwicklung der bei Infineon seit 2005 entwickelten Technologie. Der Softwareentwicklungsprozess von Infineon ist gemäß CMM Level 3 zertifiziert und ist die Grundlage für optimierte und qualifizierte Software-Releases. Die Implementierung einer ASPICE-Zertifizierung ist bereits in Vorbereitung.

Verfügbarkeit

Erste Entwicklungsmuster des Leittyps der AURIX-Familie wurden bereits an Schlüsselkunden ausgeliefert, ein 200-MHz-Triple-Core-Baustein mit 4 MB eFlash im LQFP-176-Gehäuse (TC275T) und im BGA-292-Gehäuse (TC277T). Die breite Bemusterung beginnt im ersten Halbjahr 2013, die Qualifikation des ersten Produkts ist für das zweite Halbjahr 2013 geplant.

Weitere Informationen

Zusätzliche Informationen über die AURIX-Familie und weitere Mikrocontroller von Infineon gibt es auf www.infineon.com/aurix und www.infineon.com/microcontroller.

Über Infineon

Die Infineon Technologies AG bietet Halbleiter- und Systemlösungen an, die drei zentrale Herausforderungen der modernen Gesellschaft adressieren: Energieeffizienz, Mobilität sowie Sicherheit. Mit weltweit rund 26.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern erzielte Infineon im Geschäftsjahr 2011 (Ende September) einen Umsatz von 4 Milliarden Euro. Das Unternehmen ist in Frankfurt unter dem Symbol „IFX“ und in den USA im Freiverkehrsmarkt OTCQX International Premier unter dem Symbol „IFNNY“ notiert.

Informationsnummer

INFATV201205.040

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