強(qiáng)化車載MCU設(shè)計(jì),飛思卡爾發(fā)動(dòng)安全新攻勢(shì)
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面對(duì)汽車傷亡事故率的不斷上升,對(duì)駕乘者而言,汽車安全保障的壓力劇增。隨著電氣器件、電子設(shè)備、可編程電子器件在汽車控制領(lǐng)域的大量使用,一些全新的安全問題不斷的被曝光。具體來說,就是如何從目前基本的被動(dòng)式安全氣囊的系統(tǒng),發(fā)展到主動(dòng)式ABS、ESP、TPMS系統(tǒng),再升級(jí)到復(fù)雜的高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS),最終提供更好的事故提前預(yù)測(cè)和避免事故發(fā)生的能力。安全問題逐步成為汽車國際化面臨的最大挑戰(zhàn)。
隨著ISO 26262功能安全等一系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的推出(及ASIL等級(jí)的逐步升級(jí)),將對(duì)汽車電子安全應(yīng)用有更完整和細(xì)化的要求。OEM廠商也會(huì)針對(duì)新的ISO26262的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)新的安全系統(tǒng),給電子安全系統(tǒng)供應(yīng)商提出更高的要求。
飛思卡爾汽車微控制器市場(chǎng)開發(fā)經(jīng)理郗蘊(yùn)俠認(rèn)為,ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)化汽車安全要求嚴(yán)苛的應(yīng)用,同時(shí)為安全器件廠商帶來更多的商機(jī)。
飛思卡爾汽車微控制器市場(chǎng)開發(fā)經(jīng)理郗蘊(yùn)俠表示,針對(duì)安全要求嚴(yán)苛的應(yīng)用,設(shè)計(jì)工程師需要進(jìn)行架構(gòu)選擇。如現(xiàn)有的大多數(shù)半導(dǎo)體解決方案或者缺乏靈活性,不能支持各種功能安全需求,或者要求在安全軟件方面投入很大。而額外的軟件增加了復(fù)雜度并更容易導(dǎo)致系統(tǒng)故障。因此,對(duì)半導(dǎo)體器件從系統(tǒng)的角度需要多方面的評(píng)估,在硬件結(jié)構(gòu)上融入更多以前用軟件診斷而現(xiàn)在全部由硬件自身檢測(cè)的功能。ISO 26262的頒布為能夠?qū)崿F(xiàn)符合功能安全器件的半導(dǎo)體廠商和能夠提供符合功能安全系統(tǒng)的供應(yīng)商帶來更多的商機(jī)。
鑒于此,飛思卡爾半導(dǎo)體推出SafeAssure計(jì)劃,致力于幫助汽車設(shè)計(jì)人員降低構(gòu)建符合國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO) 26262標(biāo)準(zhǔn)的功能安全系統(tǒng)的復(fù)雜性,并縮短開發(fā)時(shí)間。SafeAssure計(jì)劃包括四個(gè)主要領(lǐng)域:安全流程、安全硬件、安全軟件和安全支持。
布局安全MCU,飛思卡爾把控ADAS大關(guān)
因?yàn)锳DAS系統(tǒng)的復(fù)雜性,要求未來的MCU具有更強(qiáng)的運(yùn)算和處理能力,頻率達(dá)到1GHZ, 有專門處理圖像的單元,用于快速計(jì)算的DSP,高速的ADC,實(shí)現(xiàn)高速通訊的模塊等。更重要的硬件要有更高程度的集成化,如把MCU和模擬器件結(jié)合在一個(gè)芯片中,片上結(jié)合物理層協(xié)議部件,片上結(jié)合更大的內(nèi)存,以此縮小整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)的尺寸,提高安全性,降低功耗和成本。另外根據(jù)ISO26262, 不僅要有高集成度的硬件、還需要芯片通過安全過程設(shè)計(jì),安全軟件進(jìn)行配套。
郗蘊(yùn)俠透露,飛思卡爾半導(dǎo)體公司日前面向駕駛輔助系統(tǒng)市場(chǎng)推出了新系列圖像識(shí)別處理器。SCP2200系列采用CogniVue的APEX™ IP技術(shù),是汽車智能攝像機(jī)應(yīng)用的理想之選。飛思卡爾的SCP2200解決方案通過集成高密度內(nèi)存將物料成本降至最低,并使攝像機(jī)微型化。飛思卡爾SCP2200系列的并行圖像處理架構(gòu)能夠同時(shí)處理圖像數(shù)據(jù),這意味著,與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手當(dāng)前所提供的產(chǎn)品相比,它能夠以較低的時(shí)鐘頻率實(shí)現(xiàn)高性能圖像數(shù)據(jù)處理。除了這種高性能外,它還具備飛思卡爾領(lǐng)先市場(chǎng)的功耗和成本效益優(yōu)勢(shì)。該系列,加上所附的資源庫、以及硬件和軟件開發(fā)套件向汽車制造商提供了一套綜合工具,使其可以設(shè)計(jì)智能攝像機(jī)應(yīng)用,幫助他們更迅速地將解決方案推向市場(chǎng)。
對(duì)未來ADAS及信息娛樂系統(tǒng),因?yàn)樾畔⒘亢透叻直媛实纫?,需要更高帶寬的總線來解決問題,以太網(wǎng)是最好的解決方案。郗蘊(yùn)俠強(qiáng)調(diào),MPC5604E和i.MX6提供了很好的基于以太網(wǎng)的環(huán)視解決方案。MPC5604E可以把攝像頭的數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)傳給中央處理器i.MX6。i.MX6具有非常強(qiáng)大的處理圖像的能力,能快速提控當(dāng)前信息。郗蘊(yùn)俠特別提出,飛思卡爾和OminiVision、博通一起合作,推出全球首個(gè)基于以太網(wǎng)的環(huán)視泊車系統(tǒng)。
另外,飛思卡爾的32位Qorivva MCU中MPC5675K以其高速、大的FLASH容量、PDI和MDDR接口可以很好的處理前視中雷達(dá)的應(yīng)用。
2012年9月,飛思卡爾其Qorivva MPC5643L 32位微控制器(MCU)通過了獨(dú)立的權(quán)威認(rèn)證機(jī)構(gòu)exida的認(rèn)證,成為業(yè)界首個(gè)獲得ASILD認(rèn)證的半導(dǎo)體產(chǎn)品。Qorivva MPC5643L在底盤和安全系統(tǒng)及新能源的應(yīng)用中都得到廣泛的使用。
當(dāng)談及到未來MCU的Roadmap時(shí),郗蘊(yùn)俠透露:“對(duì)于未來高安全等級(jí)的MCU,要求實(shí)現(xiàn)多核系統(tǒng)構(gòu)架,CPU之間工作在鎖步模式下。增加結(jié)構(gòu)冗余,如外設(shè)和主單元都有冗余部分,使設(shè)計(jì)免受故障影響。增加數(shù)據(jù)冗余,通過校驗(yàn)方式采取糾正措施,使設(shè)計(jì)具有更強(qiáng)的抗噪能力。額外檢查,確保檢測(cè)出輸入缺失故障。芯片本身具有自檢功能,執(zhí)行代碼之前檢查錯(cuò)誤,或定期檢查邏輯及內(nèi)存錯(cuò)誤。對(duì)關(guān)鍵單元進(jìn)行檢測(cè)等。”
汽車聯(lián)網(wǎng)為安全保駕護(hù)航
汽車聯(lián)網(wǎng)功能將成為吸引消費(fèi)者的重要指標(biāo)。 汽車行業(yè)需要應(yīng)對(duì)復(fù)雜的挑戰(zhàn),包括增加網(wǎng)絡(luò)帶寬、提高數(shù)據(jù)安全性、實(shí)現(xiàn)功能安全和降低整體能耗等。除了對(duì)環(huán)保型汽車的需求外,由于汽車車身模塊支持的功能(例如外部照明和雨刷)本身對(duì)安全非常重要,所以車身模塊還需要遵從 ISO26262 功能安全標(biāo)準(zhǔn)。隨著汽車的無線通信變得更加普遍,汽車微控制器內(nèi)需要的安全措施越來越多。
飛思卡爾擴(kuò)展其Qorivva和S12 MagniV車身網(wǎng)絡(luò)MCU組合,以應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn),并將汽車車身應(yīng)用的集成和功能提高到一個(gè)新水平。飛思卡爾新的 Qorivva MPC5748G 和 S12 MagniV S12ZVL/S12ZVC MCU 可以優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。Qorivva 中央控制器作為網(wǎng)絡(luò)安防關(guān)守,提供集中數(shù)據(jù)防護(hù)、智能電源管理和 ASIL 功能安全支持;S12 MagniV 衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)有集成電源,通信收發(fā)器被嵌入到混合信號(hào)的智能 MCU 上。這些器件的高集成度有助于簡(jiǎn)化汽車網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì),減輕重量,提高生產(chǎn)效率,并使板卡尺寸減少30%。
兼顧功能與安全,新能源汽車安全有保障
對(duì)于電動(dòng)車和混動(dòng)車的安全問題變得越來越重要,在設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)方面不僅是要實(shí)現(xiàn)功能,更多是強(qiáng)調(diào)安全性設(shè)計(jì)的引入。安全性設(shè)計(jì)甚至大過基本功能的設(shè)計(jì),如電池管理系統(tǒng)安全級(jí)別較高的應(yīng)用。ISO26262的引入使得系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更有目標(biāo),更有依據(jù)。
飛思卡爾為電動(dòng)車和混動(dòng)車應(yīng)用要推出更多符合ISO26262的產(chǎn)品。如飛思卡爾的Qorivva MPC5643L已經(jīng)在電動(dòng)車和混動(dòng)車設(shè)計(jì)模塊中得到廣泛使用,一個(gè)最重要的原因就是此芯片是按照功能安全流程設(shè)計(jì)的,符合ISO26262 ASILD的標(biāo)準(zhǔn)。飛思卡爾將在55nm的MCU產(chǎn)品繼續(xù)保持延用功能安全的特性,并加強(qiáng)使其更加完善。新推出的55nm產(chǎn)品MPC574xP 系列,性能與MPC5643L產(chǎn)品兼容并有大幅度提升。MPC574xP系列采用了一個(gè)集成式的安全架構(gòu),包括帶延遲鎖步的內(nèi)核和DMA控制器、端到端糾錯(cuò)編碼(e2eECC)功能、冗余外設(shè)、啟動(dòng)自檢(LBIST和MBIST)、穩(wěn)壓器冗余和電源監(jiān)測(cè)、ADC自檢,及故障采集單元(FCCU) 等。
總結(jié)
飛思卡爾公司是汽車半導(dǎo)體行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者,提供汽車微控制器、智能模擬器件和傳感器,并大量的使用在汽車動(dòng)力系統(tǒng),汽車底盤和安全系統(tǒng),汽車車身電子和防盜系統(tǒng)和汽車娛樂系統(tǒng)。未來飛思卡爾將更多的開發(fā)實(shí)現(xiàn)智能駕駛、輔助駕駛、主動(dòng)安全的MCU產(chǎn)品,配合其它汽車電子系統(tǒng)來改善汽車舒適性和提高汽車安全性。郗蘊(yùn)俠強(qiáng)調(diào),飛思卡爾將MCU、傳感器和模擬器件列入SafeAssure計(jì)劃中,從底盤和安全,動(dòng)力系統(tǒng),到車身系統(tǒng),產(chǎn)品均以ISO26262為標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì),并配有相應(yīng)的功能安全文檔,功能安全的培訓(xùn)和技術(shù)支持。
本文轉(zhuǎn)摘自電子發(fā)燒友網(wǎng)《汽車電子特刊》5月刊
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