英飞凌和ST高性能车规MCU分析

突发奇想,写一个“强者对强者系列”,分析汽车芯片厂商在明星产品方面的布局;
今天第一篇:英飞凌和意法半导体针对新一代面向域控架构的高性能mcu分析:
aurix 第三代tc4x和stellar g(本文简称stellar)
本文目录:
tc4x和stellar g概览
内核和存储单元
安全性
通信外设
虚拟机支持
1tc4x和stellar g概览
时间维度,tc4x和stellar系列的启动时间应该相差不大,预计是2017~2018年之间;   tc4x采用了22nm工艺,stellar基于28nm工艺,均定位在下一代汽车e/e架构中域控制器的主控mcu   核心是:更高的算力,更高的安全,更丰富的资源,更快的通信外设;
tc4x框图
stellar g系列框图
2内核和存储资源
tc4x沿用了其自研的tricore cpu内核,采用了更新的1.8版本,基于22nm工艺的主频在500mhz,最高支持6个内核,由tricore可实现的算力达到了8000dmips   stellar采用了arm当前主流的cortex-r52+内核,基于28nm工艺的主频,预计主频在400mhz,最高也是6个内核   tc4x的hsm内的核用的也是tricore 1.8 (tc3x用的是cortex-m3),stellar没有说明,可能是cortex-m4f也可能是cortex-r52   存储资源方面   tc4x最高20mb pflash,1024+128kb dflash,3166+6144kb的sram,支持外扩xspi的flash   stellar内置20.5 pcm flash(1mb for hsm),640kb dflash (128kb for hsm),9280kb sram;   tc4x和stellar均支持2个bank,可同时读写的flash,方便满足未来汽车ota的需求
为了实现计算加速,tc4x内置了一个ppu(基于scalar core,支持向量运算),stellar则增加了2个cortex-m4f的内核,用于数据加速传输及预处理 (不是一个目的的加速,tc4x是为了ai,stellar则是为了提升数据处理效率)
3安全性
安全,在汽车中至关重要   tc4x和stellar均可支持功能安全asil-d级别,支持hsm evita full,支持mpu进行存储访问权限的配置   tc4x每个外设通道都有访问保护(access protection),其实现的原理是给每个sri总线master分配一个master tag id, 每个外设通道都可以设置允许哪些master可以访问该通道。  
4通信外设
tc4x在通信外设方面,支持2个5gbps的以太网+4个10/100mhz的以太网;   另外,为了加速外设之间的数据吞吐,tc4x 增加了cre/dre,can到ethernet的转发延时最少可以到15us,can到can的转发延时最少可以到5us
stellar通信外设方面,支持2路10/100/1000mhz ethernet;   其他通信资源对比表格如下:
  tc4x stellar
flexray 2 2
can-fd 20 20
lin 28 28(uart复用)
spi 8 10
uart 28(推测) 28 (lin复用)
i2c 2 2
psi(psi5) 2+1 2x2
msc 1 n/a
sent 30 2x15
5虚拟机支持
tc4x和stellar均支持虚拟机和hypervisor  
hypervisor是一个中间软件层,用于在虚拟机之间划分处理、内存和通信资源,并将同时运行的虚拟机调度和迁移到不同的资源上。
虚拟化的一个主要用途是整合需要不同操作系统,以及相同操作系统的不同版本的ecu功能。
tc4x hypervisor
stellar virtulazation


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