AutoR智驾 2019-03-29 16:04
最低功耗是35uA,赛普拉斯发布TraveoII 32位Arm汽车微控制器
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赛普拉斯Traveo微控制器系列产品专注于车身控制模块(BCM)及暖通空调系统(HVAC)等各种汽车应用。该系列基于Arm®Cortex®-R5内核,可交付高性能、增强型人机界面、高安全性。

车用电子市场领域近年来硝烟弥漫,Traveo微控制器产品家族已成为赛普拉斯在车用市场的一大杀手锏。


赛普拉斯Traveo微控制器系列产品专注于车身控制模块(BCM)及暖通空调系统(HVAC)等各种汽车应用。


该系列基于Arm®Cortex®-R5内核,可交付高性能、增强型人机界面、高安全性及高级网络协议,专为电气化、暖通空调、照明及汽车仪表盘显示等各种汽车应用而量身打造。基于单核及双核操作系统中强大的Arm Cortex R5F内核,赛普拉斯Traveo MCU可提供最先进的实时性能、安全性及安保功能,适用于混合动力和电动汽车(HEV/EV)、车身电子设备和入门级二维和三维仪表盘的电机控制。


该系列可支持最新的车内网络,提供针对最小内存占用优化的高性能图形引擎,并嵌入了专用功能以提高车内数据安全性。除了配备运行速度高达5Mbps的CAN-FD接口外,该系列还具备面向网络安全及车联网性能提升的安全硬件扩展(SHE)功能,以及用于降低功耗的高级部分唤醒功能。


Traveo系列使赛普拉斯实现了汽车应用、可扩展性与高性能的比翼齐飞,同时,还能不断添加增添新功能,以满足汽车行业的最新要求。


近日,赛普拉斯Traveo™II 32位Arm汽车微控制器正式发布,将目标市场定位在车身控制中。Traveo™II汽车车身电子应用解决方案涵盖车身控制模块、暖通空调系统(HVAC)、照明、网关及娱乐等目标应用。


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为交付高性能并满足汽车严苛的可靠性要求,Traveo II系列采用了赛普拉斯领先的40-nm eCT40™嵌入式闪存技术和基于MXS40平台的HOBTO架构,随机存取时间短至8ns,字写入速度可达30 µsec。


Traveo II汽车MCU系列基于Arm®Cortex®-M7和Arm®Cortex®-M4内核,最大配备8MB嵌入式闪存,可助力该系列MCU为各种要求苛刻的汽车电子应用带来卓越性能。


通过将处理能力和网络连接内置于单核Arm®Cortex-M4F和双核Cortex®M7F,该系列的性能由Traveo中的400 DMIPS一下跃升至Traveo II中的1,500 DMIPS。


全新的Traveo II系列包括CAN-FD、千兆Ethernet、FlexRay通信接口与协议,以及AUTOSAR 4.2软件,功能先进,旨在满足汽车系统的处理、网络连接、灵活性及安全性要求,专为下一代车身电子应用而设计。


Traveo II设备引入了用于安全处理的HSM(硬件安全模块)和专用Cortex®-M0+,因而具备高级安全功能。借助双储存库模式中的嵌入式闪存,MCU系列能够满足汽车未来需求,例如通过OTA方式进行固件升级等等。


此外,该系列还具有六种功耗模式,允许客户的ECU最大限度地降低整体功耗。


该系列在内存大小和引脚数量方面提供了可扩展性及跨系列IP兼容性,使客户能够利用平台MCU解决方案来设计其系统。


其实早在2017年,就已有全球顶级汽车配件供应商选择赛普拉斯Traveo II系列产品作为其新一代车身电子平台,这也证明了赛普拉斯的车用产品组合和全新Traveo II系列向前迈出了重要一步。


该系列工程样品现可用于CYT2B7/CYT2B9/CYT4BF系列产品。


对话赛普拉斯亚太区汽车事业部市场总监文君培:


问:在深度睡眠模式功耗是35uA,我这个程度是出于什么样的考虑?


文君培:在MCU部分,很难处理的就是它的功耗,包括它的漏电流。我们这个产品的其中一个特点就是要主打它的低功耗部分。我们Traveo一代专注在仪表上,但仪表本来它对功耗的要求没有那么高,但是车身电子这部分对于功耗的要求就非常高了。所以说我们目前算是针对车身电子应用专门提升了一个功耗管理。

   

问:您刚才重点讲了FOTA升级功能,前一阵在网上有个新闻说蔚来汽车在长安街升级的时候整个关屏了,我不知道你们现在是不是他们的供应商?面对这种情况要怎么应对?是你们给他们做这个方案的,还是他们自己做解决方案的?


文君培:首先,蔚来是我们的客户,但我们目前还没有在蔚来产品上用车身这部分的产品,是用闪存和WiFi等产品。


我还真是不知道蔚来车身系统的供应商是谁。但是刚才讲到的黑屏,可能就涉及到我们讲的我们为什么要支持RWW(同时读写)。我们正常的升级是不需要把现有的系统停下来专门为升级而升级的,否则就会导致我所有的东西要hold住。现在Traveo II支持在读取闪存里面代码的时候在后台同时进行刷写和存储。这就是我们为什么要支持RWW(同时读写)这个功能。

 

问:那代码是下载的本地的还是在云端?


文君培:所有的升级一定是要全部把要升级的这部分代码下载到本地之后,才能做这个升级。这个时候本身的下载动作是在后台的。原来的时候,要升级,我的车是不能熄火、不能做任何动作的,我不知道它要下载多少,下载代码可能会很久,这个时候没办法做其他的操作,要全部hold住,可能放到4S店要等个几个小时才能全部下载完。但是,这样就失去了远程升级的意义了。如果我开到4S店,最直接的就是拿车身的仪器直接把这个程序download进去。

 

问:用在车身上的和用在仪器仪表上的MCU,区别主要是在运算能力上还是在于外设这方面?


文君培:我觉得这个是非常好的问题。首先,仪表和车身它的安全等级是一样的,在这个时候基本上可以看成是等同的。因为仪表是对我们车身信息的指示,这个时候它是不能发生偏差的。那车身电子里面包含了几块:基础的车身电子控制、门窗的控制、座椅的控制,这些的安全等级到ASIL-B就够了。


但是,车身电子里面还有一个比较重要的动力传感系统,包括气囊,这些的要求等级更高。我们将来会看到有一些ASIL-D的要求,所以这个部分是不一样的。


你可以理解成仪表和基础的车身电子的安全等级是一样的,基本上ASIL-B就可以满足。


另外还有一个信息娱乐系统。本身这一块它的功能性安全之前的应用是没有那么高的,播音乐或者打电话的安全性不需要那么高。但是,现在信息娱乐系统把很多车身电子的信息连接到了车身娱乐系统,所以它的功能性要求也会跟仪表或者是跟车身电子对齐。


举个例子:大家看到现在车里面有指纹识别,有客户在中控系统上会增加指纹识别来作为一个身份识别。如果加了指纹,而且可能控制一些BCM,这时候至少要满足ASIL-B以上的标准。

 

问:我记得以前专门讲到Cortex R的时候,有的厂商会强调这个内核反而是针对汽车的应用专门设计的?


文君培:是,这也是个好问题。我们看到Cortex R是针对汽车的应用,它的资源是非常丰富的。但是为什么我们今天讲了车身电子控制?你知道电子单元越来越多的是模块化,我们不会有一个非常大的预控制器。所以不管是Cortex R还是Cortex M,都是基于所谓的微处理器,就是MCU的级别。当你去到一个大的功能块的时候我们可能就要讲Cortex A了,这就是大核SoC的级别。所以Cortex M是目前看起来性价比最高的,而且对于车身电子单元模块化的趋势,将来产生的Cortex M应用会更多。

 

问:如何将这种低功耗的技术与人工智能相结合?


文君培:当大的SoC跑起来的时候,它的功耗是非常高的,在这个部分功耗不是它考量的方向。


但是,所有这些大的SoC一定要匹配一个协处理器,就是我们所谓的MCU。当我这些大的处理器没有启动的时候,它是要睡眠下去的。我最先唤醒它的时候,都是通过唤醒这个小的MCU。这时候,小的MCU的功耗优势就会发挥出来。对于大的SoC,我可以完全关掉电源,小的MCU跑在深度睡眠或者是低功耗的模式。而且,我还可以保持通讯随时唤醒。


Traveo™ II MCU的启动时间是非常短的,就算是在深度睡眠、功耗很低的时候,启动也是不需要复位的,不需要重新初始化,所以启动时间够快,我就可以靠这个MCU唤醒处理人工智能的大SoC,从而使它整体的功耗更低。


所以说MCU协处理器的重要性在这里,它没办法离开这个,一定要靠一个去唤醒。

 

问:那未来几年像汽车车身MCU的创新点主要是哪些?


文君培:这是个好问题。赛普拉斯到目前为止算是年资比较老的一家公司,超过30多年的历史,我们非常看好MCU的原因是,我们预见到未来3到5年,整个汽车电子行业增长最迅速的领域就是车身电子这个领域。因为车身电子的电子单元会越来越多,所以我们会把这部分当作一个重点。


这是一个快速增长的市场,它将来的技术难点和需求在哪里?第一个是车身电子的低功耗,第二个是它的加密性。其实这几个特点是能够cover未来3到5年的应用,至少是未来3年我们的应用。


另外,可能我们软件的占比会越来越多,将来依托于整个硬件的架构,可能要叠加进去的软件模块会更多,这可以作为一个技术的亮点。基于这个AutoSAR的软件架构,我们可做的东西是很多的,可以帮客户定制化很多的功能模块,方便客户更快速度地投入市场。

 

问:现在好多车企将车身所有的电子系统和主线对外开放,有人说是越开放越安全,你怎么看?


文君培:我可以这么理解他们这个观点,越开放是指我们会有更多的一些标准出来,大家去符合这个标准,可能会变得更安全。

 

举个例子,我们现在在车身上最多的是LIN的网络或者是CAN的网络,更早的时候是FlexRay的网络,后来就到了MOST,再到以太网。这个生态链有更多的人研究和应用,问题点暴露得就更多或者是更成熟。


当年MOST最大的特点是整个环路可以支持100到150兆的带宽,这个情况下,它挂的节点越多,可能分到的越少,但是它最大的问题是他们整个生态链非常少,只有有限几个软件供应商和维护标准。当博通把“BroadR-Reach”这个概念提出来之后,它跟宝马、博世、恩智浦共同成立了这个开放的联盟,由主要6个大的成员发展到现在超过300个成员,当我们在用它的时候,基本上有什么漏洞、有什么安全威胁,大家可以一起来讨论,因为大家都要用这个标准。


所以回到您这个问题,是不是越开放就越安全?是因为大家都认同这个标准的时候就有更多的人去研究怎么去防护它。

 

问:Traveo II在智能驾驶方面有哪些参与? 


文君培:首先我们在智能驾驶上面做的比较多的一些应用是辅助的,主要是ADAS上,还没有完全到所谓的智能或者level3以上的自动驾驶。到level3、level4,甚至一些level5的目标应用,用的产品更多的还是我们NOR Flash的产品,特别是Semper NOR Flash,它有一些自动纠错的功能,能在一定范围内把错码纠过来。这也是赛普拉斯在车用产品领域介入到自动驾驶领域最多的部分。


但是像ADAS、360环视、辅助驾驶这些,这个部分它主要是用SoC来做的,我们目前都是集中在MCU,还没有涉足SoC。

 

问:关于5G,有人说5G以后最大的问题是车与车之间的基础设施是否是一样的。如果两家一致的话会通信更好,如果不一致的话通信会差。


文君培:对,您说到了点子上,这就需要标准。所以我们会说需要一个统一的标准。举个例子,像车联网Telemactics的那个T-Box,大概是6、7年前大家一直在讲这个话题,但为什么最终T-Box这个市场没有完全火起来?就是因为缺乏这个标准。


刚才提到了V2X现在也有两套标准,这两套标准只有大家做融合才有可能,而且这个车厂要认同这种融合,这样才可以。

 

问:能不能帮我们总结一下Traveo II这个芯片的一些竞争优势?


文君培:首先是HSM,在同级别的产品里面,我们目前做得比较好。其次是多核的架构,我们是基于Arm内核的架构,这对于整个应用的通用性有一个更好的兼容;


第三是FOTA。FOTA功能大家都可以支持,但是我们可以做得更优秀,也就是我们刚才提到的RWW(同时读写)的功能。


第四,我们有软件架构。从256K到8兆Flash,产品系列我们非常全,我们能够用一套比较成熟的软件架构覆盖从低端到高端的开发应用。


第五,可扩展性。仅一颗车身控制的MCU,这里面就有超过了十几种接近二十种产品系列,所以我们涵盖的范围是非常广的,从更小的空调控制面板到要求比较高的网关,以及一些车身控制的模块,我们都涵盖。但是这个时候,你可以用不同资源的MCU来进行控制,更加细致化了。现在已经很难用一颗芯片走天下了,这个是不合理的。


所以,我们看到了车身电子的模块化趋势,我们就会推出整个扩展性非常多的选择给客户。

  








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