Die Automotive-Mikrocontroller der Stellar-Familie unterstützen die kommende Generation von Fahrzeugarchitekturen. (Bild: ST Microelectronics)
Diese Domain-Controller erlauben die Umstellung auf software- und datenorientierte Architekturen, indem sie für die Zusammenführung von Daten aus den angeschlossenen Sensoren sorgen und gleichzeitig sowohl die Komplexität der Kabelbäume als auch das Gewicht der elektronischen Komponenten reduzieren. Die Automotive-Mikrocontroller (MCUs) der Stellar-Familie kombinieren die Vorteile der 28-nm-FD-SOI-Technologie, von chipintegriertem Phasenwechselspeicher (Phase Change Memory, PCM), fortschrittlichen Gehäusen und mehreren Arm Cortex-R52-Cores, können mit Frequenzen bis 600 MHz arbeiten und mehr als 40 MByte PCM integrieren. Gleichzeitig wird der Stromverbrauch selbst unter rauen Einsatzbedingungen mit hohen Temperaturen minimiert. Die Produktion der Stellar-MCUs erfolgt in der ST-eigenen 12-Zoll-Fertigungsstätte in Crolles.
Wichtige Anwendungsgebiete für Stellar-Mikrocontroller sind intelligente Steuerungen für Hybrid-Antriebsstränge, die weiträumige Elektrifizierung von Fahrzeugsystemen mit Bord-Ladegeräten, Batteriemanagement-Systeme und Gleichspannungswandler, aber auch Smart Gateways, Fahrassistenzsysteme und elektronische Stabilitätsregelungen für Fahrzeuge.
Erste Stellar-MCUs mit sechs Arm-Cortex-R52-Cores mit 400 MHz Taktfrequenz, 16 MByte PCM und 8 MByte RAM im BGA516-Gehäuse werden jetzt von ST bemustert. Steuergeräte auf Stellar-Basis befinden sich derzeit bei Leitkunden im Fahrversuch.
Die Stellar-Bausteine ergänzen die SPC58-Serie für das Management der nächsten Generation elektronischer Systeme. Sie bürgen für Echtzeit-Performance und funktionale Sicherheit im Verbund mit dem niedrigen Stromverbrauch, den Fahrzeugkonstrukteure für geringes Gewicht und Wirtschaftlichkeit brauchen.
Stellar-Bausteine erfüllen Safety-Qualifikation
Die ersten Muster der Stellar Automotive-MCUs kombinieren sechs Arm Cortex-R52-Cores mit eingebautem nichtflüchtigem Speicher für schnelle, deterministische Echtzeit-Rechenfähigkeiten ohne die Verzögerungen, die mit nicht-integrierten Speichern einhergehen.
Die Stellar-Bausteine erfüllen die Safety-Qualifikation der Automobilindustrie gemäß ISO 26262 ASIL D, indem die Cortex-R52-Cores durch Lockstep-Fähigkeiten ergänzt werden. Außerdem sind die MCUs mit einem Hypervisor ausgestattet, der für die Software-Separierung und den Speicherschutz sorgt und die funktionale Sicherheit und Zuverlässigkeit weiter steigert.
Um die Multicore-Cortex-R52-Performance weiter zu steigern, enthalten die MCUs zusätzlich drei Arm Cortex-M4-Cores mit einer Gleitkommaeinheit und DSP-Ergänzungen und erzielen so eine applikationsspezifische Beschleunigung.
Überdies nutzt die Stellar-Familie den eingebetteten Phasenwechselspeicher von ST, der die Automotive-Spezifikation AEC-Q100 Grade 0 erfüllt. Der sichere und robuste PCM-Speicher mit einer Kapazität von 16 MByte bietet hohe Performance und Datenerhalt bis 165 °C und unterstützt Software-Over-The-Air für das Management mehrerer Firmware-Images. Die zweckmäßigen eMMC- und Hyper-Bus-Schnittstellen ermöglichen außerdem die Verwendung von zusätzlichem externem Speicher.
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