مدونة الشركة حول إنفينيون SAK-TC399XP-256F300S BD 32 بت رقاقة واحدة AURIX TM TC3

شينزين مينغجيادا إلكترونيات الشركة المحدودة توفير وإعادة تدوير InfineonSAK-TC399XP-256F300S BDجهاز تحكم صغير AURIXTM TC3 32 بت

لمحة عامة عن المنتج وتحديد موقع المنتجSAK-TC399XP-256F300S BD

SAK-TC399XP-256F300S BD هو جيل ثاني من أجهزة التحكم الدقيقة TriCore TM الراقية 32 بت من سلسلة Infineon Technologies AURIX TM TC3. بنيت على عملية فلاش مضمنة 40nm ،مصممة خصيصاً لتطبيقات الحوسبة ذات الأداء العالي والحرجة للسلامة مثل الإلكترونيات السيارات والتحكم الصناعي، وهو منتج الحوسبة الرائدة ضمن عائلة AURIX TM TC3. يجمع هذا الجهاز بين أداء الحوسبة الاستثنائي والموثوقية والأمن العاليين والقدرة على توسيع الطرفية الواسعة.,مما يجعلها مناسبة بشكل مثالي للتطبيقات المتطلبة مثل أجهزة تحكم المجال في السيارات، وأنظمة محركات الطاقة الجديدة، وأنظمة مساعدة السائق المتقدمة، والأتمتة الصناعية.يدعم معايير السلامة العليا من ISO 26262 ASIL-D و IEC 61508 SIL-3، معالجة كل من الأمن الوظيفي ومتطلبات الأمن الإلكتروني، وتعمل كمنصة حاسوبية أساسية لتطبيقات التحكم المدمجة الراقية.

في تسمية الطرازSAK-TC399XP-256F300S BD، يشار إلى جهاز إنفينيون للإنتاج الضخم القياسي ، و يشار إلى طراز سلسلة الأساسية ، و يشار إلى مواصفات تكوين الذاكرة ،و"300S" يمثل تردد ساعة أساسية 300 ميغاهرتز. BD يشير إلى إصدار الجهاز ونوع الحزمة. المنتج موضع لسوق التحكم المضمن عالية الجودة عالية الأداء وذات الأمان العالي ،تقدم قدرة استثنائية على التكيف مع الصناعة والقدرة التقنية على التوسع.

II. الهندسة الأساسية ومعلمات الأداءSAK-TC399XP-256F300S BD

بنية معالجة متعددة النواة

الـSAK-TC399XP-256F300S BDيستخدم جهاز التحكم الصغير بنية TriCoreTM متعددة النواة المبتكرة، مع ستة نواة حاسوبية TriCoreTM 32 بت تعمل عند 300 ميغاهرتز، إلى جانب أربعة نواة مخصصة للتحقق من القفل،تشكيل 6 نواة حاسوبية + 4 نواة اختبار القفل ‬ تكوين حاسوب آمن غير متجانس، تصل القدرة الحاسوبية الإجمالية إلى 4000 DMIPS ، مما يوازي الحوسبة المتوازية عالية الأداء مع الكشف عن الأخطاء في الوقت الحقيقي.جميع النواة تدعم عمليات النقطة العائمة والنقطة الثابتة، مما يتيح معالجة فعالة من الخوارزميات المعقدة، واندماج البيانات، ومنطق التحكم في الوقت الحقيقي، وبالتالي تلبية متطلبات الحسابات من التطبيقات مثل التحكم في مجموعة القوة للسيارات الكهربائية،التحكم في مجال القيادة الذاتية والتحكم الصناعي للخدمات.

وتدعم الهندسة المعمارية متعددة النواة تخصيص طاقة الحوسبة المرنة وتخطيط المهام، مما يتيح التقسيم الوظيفي.هذا يضمن التشغيل المستقل لوظائف ASIL-D الأمنية مع التعامل بكفاءة مع الوظائف غير الأمنية، مما يعزز بشكل كبير تكامل النظام وكفاءة التشغيل. كما يدعم معيار AUTOSAR 4.2.التوافق مع مواصفات تطوير بنية البرمجيات الإلكترونية للسيارات.

تكوين موارد التخزين

الـSAK-TC399XP-256F300S BDيتم تجهيز الجهاز بذاكرة عالية السعة على الشريحة مع تصحيح أخطاء ECC ، مما يضمن موثوقية مطلقة لتخزين البيانات. معايير التخزين الرئيسية هي كما يلي:

برنامج فلاش: 16MB، يدعم فحص أخطاء ECC وتصحيحها. يمكنه تخزين البرمجيات الثابتة ذات السعة الكبيرة وبرامج الخوارزميات وبارامترات التكوين،ويدعم تحديثات A / B Swap OTA عن بعد لتمكين تحديثات البرمجيات الثابتة السلسةتلبية متطلبات الصيانة عن بعد للمعدات السيارات والصناعية ؛

- ذاكرة الوصول العشوائي الثابتة (SRAM): 2816KB (2.75MB) ، مع آلية حماية ECC ،موازنة قدرات قراءة / كتابة البيانات عالية السرعة مع سلامة البيانات لتلبية متطلبات الوصول عالية السرعة للحوسبة في الوقت الحقيقي، تخزين البيانات في الخزنة المؤقتة وتخزين المتغيرات

- واجهة التخزين تدعم توسيع eMMC / SDIO ، مما يسمح بالاتصال بوسائل التخزين عالية السعة لتعزيز قدرات تخزين البيانات وتحميل البرامج.

الخصائص الكهربائية الأساسية والتغليف

- إمدادات الكهرباء: تشغيل إمدادات واحدة ، تدعم فولتات إمدادات 3.3 فولت أو 5 فولت ، متوافقة مع تصاميم الطاقة الرئيسية للأنظمة المدمجة ، وتبسيط دوائر الطاقة الطرفية.

- درجة حرارة التشغيل: -40 درجة مئوية إلى + 125 درجة مئوية ، تلبية متطلبات بيئة درجة حرارة عالية للسيارات والصناعية ، مع مقاومة ممتازة لتقلبات درجة الحرارة الشديدة ؛

- نوع الحزمة: PG-LFBGA-516 حزمة شبكة الكرات رقيقة للغاية ، مع بصمة صغيرة وتخطيط دبوس منتظم ، مما يسهل تخطيط PCB عالي الكثافة ومناسب للصغر ،تصميمات الأجهزة المتكاملة;

- شهادات الامتثال: تتوافق مع معيار AEC-Q100 لمصداقية الإلكترونيات السيارات وشهادة RoHS البيئية.التصميم الخالي من الهالوجين يستوفي متطلبات الامتثال للسوق العالمية.

الثالث.SAK-TC399XP-256F300S BDالتصميم الوظيفي للسلامة والأمن الإلكتروني

ضمان السلامة الوظيفية (ISO 26262 ASIL-D)

كمحكم صغير يدعم أعلى مستوى سلامة ASIL-Dتتضمن SAK-TC399XP-256F300S BD آليات سلامة وظيفية شاملة للقضاء على مخاطر النظام الناجمة عن نقاط الفشل الفردية:

- مراقبة القفل الأساسي: تعمل أربع قواعد قفل في مزامنة مع النواة الرئيسية ، والتحقق من نتائج الحسابات في الوقت الحقيقي ، واكتشاف أخطاء الأجهزة في غضون ميلي ثانية ،وتحفيز استجابات السلامة بسرعة;

- حماية الذاكرة ECC: تغطية كاملة لآليات فحص الأخطاء وتصحيحها لكل من فلاش و SRAM ، والحماية من شذوذ الذاكرة الناجم عن عكس البيانات أو التدخل.

- وحدات الاختبار الذاتي للأجهزة:تقوم وحدات LBIST (Logic Built-in Self-Test) و SBST (Software-Based Self-Test) المدمجة بإجراء عمليات فحص دورية لسلامة الأجهزة لضمان التشغيل المستقر للوحدة على المدى الطويل;

- وحدة إدارة الأمن (SMU): وحدة تحكم أمن مستقلة تراقب حالة النظام في الوقت الحقيقي؛ في حالة حدوث شذوذ،يمكن أن يقطع بسرعة المخرجات الخطرة ويشغل آلية احتياطية للسلامة;

- تصميم الأجهزة الطرفية الاضافية: يتم تكوين الأجهزة الطرفية الحاسمة مثل العدادات الزمنية وواجهات الاتصال بشكل لا لزوم له لمنع فشل النظام الناجم عن فشل الطرفي الواحد.

حماية أمن المعلومات (EVITA Full HSM)

الـSAK-TC399XP-256F300S BDيحتوي على وحدة أمان الأجهزة الكاملة EVITA (HSM) ،دمج محرك تشفير وتفكيف قوي يدعم خوارزميات التشفير السائدة مثل AES-256 و SHA-2 وخوارزميات التشفير السائدة الأخرى، تمكين وظائف مثل تشفير البيانات، ومصادقة الهوية، وتحقق من التشغيل الآمن وتحقق من توقيع البرمجيات الثابتة.تعديل البرمجيات الثابتة وسرقة البيانات، تلبية متطلبات أمن المعلومات من السيناريوهات المتصلة مثل السيارة إلى كل شيء (V2X) والإنترنت الصناعي للأشياء (IIoT) ، وبالتالي تعزيز دفاعات أمن الجهاز.

IV.SAK-TC399XP-256F300S BD: أجهزة الطرفية الشاملة وواجهات الاتصالات

SAK-TC399XP-256F300S BD يدمج مجموعة متنوعة من الأجهزة الطرفية وواجهات الاتصالات عالية السرعة، وتلبية متطلبات سيناريوهات متعددة بما في ذلك التحكم في الوقت الحقيقي،نقل البيانات وتوصيل أجهزة الاستشعارتكوين الموارد المحيطية هي من بين أفضل في الصناعة، والحد بشكل كبير من عدد المكونات الخارجية وخفض تكاليف النظام والتعقيد:

واجهات الاتصال

- الاتصالات داخل المركبة: 12 واجهة CAN FD، 2 واجهة FlexRay، 12 واجهة LIN، 25 واجهة SENT و 6 واجهة PSI5،توفير تغطية شاملة لبروتوكولات الاتصال في السيارات وتمكين الاتصال مع أجهزة الاستشعار الموجودة في المركبات، المحركات وشبكات المركبات

- الاتصالات عالية السرعة: 1 جيجابيت إثنرث (1 جيجابيت إثنرث) ، 2 واجهات سلسلية عالية السرعة HSSL، و 4 واجهات MSC، تلبية متطلبات نقل البيانات عالية السرعة، الاتصالات عن بعد,و التسلسل المتعدد الأجهزة

- واجهات سلسلة ذات غرض عام: 6 QSPI و 2 I2C و 1 I2S ، متوافقة مع اتصالات الاتصال للأجهزة الطرفية القياسية والمستشعرات وشرائح الذاكرة.

أجهزة التحكم والأجهزة الطرفية

- وحدات توقيت: يدمج ثلاث مجموعات توقيت زائدة ‬GTM (وحدة توقيت الغرض العام) ، CCU6 و GPT12 ‬دعم مخرجات PWM عالية الدقة، التقاط النبضات وتوقيت / العد،مناسبة لتطبيقات مثل التحكم في المحركإدارة الطاقة ومراقبة التوقيت

- وحدة تحكم DMA: 128 قناة DMA، تدعم نقل البيانات عالية السرعة دون تدخل وحدة المعالجة المركزية، وتحرير قوة معالجة وحدة المعالجة المركزية وتعزيز قدرات المعالجة المتوازية للنظام؛

- التناظرية وإدخال/خروج: متكاملة مع العديد من قنوات ADC عالية الدقة، ودعم اكتساب إشارة التناظرية السريعة؛ يمكن تكوين دبوس إدخال/خروج للأغراض العامة بمرونة لدخول، وإخراج،أو وظائف التعدد، مناسبة لتشغيل أجهزة الطرفية المختلفة

الخامس: سيناريوهات التطبيق الأساسيةSAK-TC399XP-256F300S BD

بفضل أدائها العالي، والأمن العالي والتكامل العالي، يتم استخدام SAK-TC399XP-256F300S BD على نطاق واسع في القطاعات الراقية مثل الإلكترونيات السيارات،التحكم الصناعي والنقل السكك الحديديةسيناريوهات التطبيق الأساسية هي كما يلي:

- إلكترونيات السيارات: وحدات التحكم الإلكترونية الحيوية للسيارات مثل أجهزة تحكم نطاق المركبات (CDC) ، التحكم في نظام نقل السيارات للطاقة الجديدة، التحكم الإلكتروني لخلايا الوقود،أنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS)، أنظمة التحكم في الهيكل، وبوابات المركبة.

- الأتمتة الصناعية: أجهزة تحكم PLC عالية الجودة، محركات الخدمة، أجهزة تحكم الروبوت الصناعي، بوابات إنترنت الأشياء الصناعية، وأدوات القياس الدقيقة؛

- القطاعات الأخرى: أنظمة التحكم على متن السكك الحديدية، التحكم في المعدات الطبية، معدات الدعم الأرضي في مجال الطيران والفضاء،وأجهزة التحكم في الشبكة الذكية جميع السيناريوهات التي تتطلب موثوقية عالية، والسلامة، وقوة الحوسبة.

VI - ملخص المزايا الرئيسيةSAK-TC399XP-256F300S BDالمنتج

المزايا الرئيسية لـ SAK-TC399XP-256F300S BD: 1. قوة حاسوبية متعددة النواة على مستوى الرائدة ؛ بنية 300MHz للنواة السادسة تلبي المتطلبات الحاسوبية المعقدة ؛ 2.الأمن الوظيفي وأمن المعلومات من الدرجة الأولى؛ يدعم ASIL-D و EVITA Full HSM ، مناسبة لسيناريوهات السلامة المتطلبة ؛ 3. ذاكرة ECC ذات سعة عالية للغاية مع دعم تحديثات OTA ، وتوازن بين الموثوقية والقدرة على التوسع ؛ 4.أجهزة الاتصال الطرفية الشاملة التي تغطي جميع السيناريوهاتمع دعم كامل للبروتوكولات السيارات والصناعية، وضمان تكامل النظام عالية.مع التوافق بين الأجهزة والبرمجيات مع عائلة AURIX TMتسهيل الهجرة والتنمية السلسة.

كمنتج رائد في سلسلة AURIX TM TC3 من Infineon ،SAK-TC399XP-256F300S BDيجد جهاز التحكم الصغير توازنًا مثاليًا بين الأداء والأمن والتكامل وسهولة الاستخدام.انها لا تلبي متطلبات اليوم فقط من تطبيقات التحكم المضمنة الراقية ولكن أيضا مناسبة تماما للتطور في المستقبل من الأجهزة الذكية والمتصلة، مما يجعلها الخيار المثالي للأنظمة المدمجة الحرجة للسلامة.