INFINEÓNSAK-TC397XP-256F300S BDMCU automotriz de un solo chip AURIX™ TC39x de 32 bits
Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.,Un proveedor y reciclador líder en la industria de componentes electrónicos, ahora suministra y recicla el microcontrolador automotriz Infineon SAK-TC397XP-256F300S BD Single-Chip AURIX™ TC39x de 32 bits.
El InfineonSAK-TC397XP-256F300S BDes un microcontrolador automotriz (MCU) de 32 bits de un solo chip de alto rendimiento y alta seguridad dentro de la serie AURIX™ TC39x. Construido sobre la arquitectura AURIX™ de segunda generación de Infineon y utilizando un proceso flash integrado de 40 nm, está diseñado específicamente para cumplir con los exigentes requisitos de la electrónica automotriz moderna en cuanto a potencia computacional, seguridad y conectividad. Ampliamente aplicable a escenarios centrales de control automotriz y aplicaciones industriales de alta gama, se erige como un chip de control central de grado automotriz de referencia que equilibra el rendimiento y la confiabilidad.
I. Panorama general de laSAK-TC397XP-256F300SNúcleo BD
Como uno de los modelos emblemáticos de la familia AURIX™ TC3xx, el SAK-TC397XP-256F300S BD se centra en tres puntos fuertes: una arquitectura multinúcleo de alto rendimiento, redundancia de seguridad integral y amplias interfaces de conectividad. Se dirige a escenarios de control centrales dentro de la electrónica automotriz y al mismo tiempo ofrece confiabilidad de grado industrial. Su excepcionalmente alta integración de un solo chip simplifica significativamente el diseño del sistema y reduce los costos de hardware. A través del diseño de hardware y software compatible con versiones anteriores, permite una migración perfecta desde productos AURIX™ de primera generación, mejorando la eficiencia de la I+D. Se alinea con las tendencias automotrices hacia la electrificación, la inteligencia y la conectividad, al mismo tiempo que aborda aplicaciones de alto nivel no automotrices, como la automatización industrial.
Este chip pertenece a la serie AURIX™ TC39x de Infineon, que se ha convertido en una opción principal en el sector mundial de la electrónica automotriz debido a su escalabilidad flexible, rendimiento de seguridad excepcional y potencia de procesamiento eficiente. Como modelo central dentro de la serie, elSAK-TC397XP-256F300S BDalcanza niveles líderes en potencia informática, memoria, clasificación de seguridad y configuración de interfaz entre productos comparables. Cumple con los requisitos de seguridad funcional más altos de ASIL-D y es adecuado para las necesidades de diseño de varias unidades de control automotriz de alta gama.
II. Características técnicas básicas deSAK-TC397XP-256F300S BD
Arquitectura multinúcleo de alto rendimiento con potencia informática sólida
El BD SAK-TC397XP-256F300S incorpora seis núcleos TriCore™ 1.8 de 32 bits, funcionando a una frecuencia máxima de 300MHz. Además, integra cuatro núcleos checker lockstep complementarios, lo que ofrece una capacidad computacional total de 4000 DMIPS. Esta arquitectura combina la alta potencia computacional de RISC, la alta densidad de código de CISC y las capacidades de procesamiento de señales de DSP, lo que permite un manejo eficiente de cálculos paralelos multitarea. Aborda sin esfuerzo las complejas demandas algorítmicas de las aplicaciones automotrices, como el control del tren motriz, el control del chasis y los sistemas avanzados de asistencia al conductor.
El núcleo admite operaciones de punto fijo y de punto flotante, lo que permite cálculos matemáticos complejos y procesamiento de señales sin necesidad de coprocesadores adicionales. Esto mejora significativamente la eficiencia de ejecución de los algoritmos de control, logrando tiempos de respuesta de milisegundos en escenarios como el control vectorial del motor y la fusión de sensores, garantizando así la precisión del control. Además, el chip emplea una arquitectura de caché de tres niveles ('L1+L2+L3'), con cada núcleo equipado con un caché L1 independiente (caché de instrucciones de 32 KB + caché de datos de 32 KB), junto con cachés L2 y L3 compartidos integrados. Esto reduce efectivamente la latencia de acceso a la memoria, liberando aún más el potencial computacional, con una latencia de acceso al almacenamiento tan baja como 8 ns.
La redundancia de seguridad integral cumple con los más altos estándares de seguridad
ElSAK-TC397XP-256F300S BDestá diseñado específicamente para la seguridad funcional automotriz, cumple totalmente con los estándares ISO 26262 y admite la clasificación ASIL-D más alta. Representa una opción ideal para controlar los ámbitos básicos de seguridad en los vehículos. Su arquitectura de seguridad emplea un diseño redundante, con seis núcleos TriCore™ configurables en modo sincronizado. Junto con un módulo de control de seguridad (SCM) independiente, logra el aislamiento físico entre la computación central y el monitoreo de seguridad. Esto permite la detección en tiempo real de errores computacionales con una respuesta rápida, lo que garantiza el funcionamiento seguro del sistema incluso en condiciones de falla.
El chip integra el módulo de seguridad de hardware completo (HSM) de EVITA, que admite cifrado ECC 256 y algoritmos hash SHA-2. Proporciona arranque seguro, cifrado de firmware y protección de cifrado de datos, lo que previene eficazmente la manipulación del firmware y el robo de datos y, al mismo tiempo, equilibra la seguridad funcional y la seguridad de la información. Además, las unidades de almacenamiento integradas del chip (memoria flash, SRAM) admiten la verificación de errores ECC, detectando y corrigiendo automáticamente errores durante la transmisión y el almacenamiento de datos para mejorar la confiabilidad del sistema. Los módulos temporizadores diversos y redundantes (GTM, CCU 6, GPT 12) proporcionan garantías adicionales para el control de seguridad.
Amplias interfaces de almacenamiento y conectividad para adaptarse a diversos escenarios de aplicaciones
En cuanto a la configuración del almacenamiento, elSAK-TC397XP-256F300S BDIntegra 16 MB de memoria flash integrada (con protección ECC) y 2,9 MB de SRAM (con protección ECC). La memoria flash emplea un diseño de banco de almacenamiento reflejado con funcionalidad de intercambio A/B, que admite actualizaciones de software inalámbricas (OTA). Esto permite actualizaciones de software fluidas sin desensamblar el hardware, lo que mejora la eficiencia del mantenimiento posterior a la implementación. La amplia capacidad de almacenamiento admite algoritmos de control complejos, un amplio almacenamiento de datos de sensores y ejecución de programas multitarea. También admite interfaces de almacenamiento ampliables para escenarios de mayor capacidad.
Las interfaces de conectividad son excepcionalmente completas y cubren los principales protocolos de comunicación electrónica automotriz:
- 1 Gigabit Ethernet
- 12 canales FlexRay: 12x CAN FD, 2x FlexRay, 12x LIN, 4x QSPI, 2x I²C, 25x SENT, 6x PSI, 2x HSSL, 4x MSC y 1x eMMC/SDIO. Esto permite una integración flexible con diversos sensores, actuadores y puertas de enlace de vehículos para la transmisión e interacción de datos de alta velocidad. La amplia configuración de la interfaz mejora significativamente la compatibilidad y escalabilidad del chip, permitiendo la construcción de complejos sistemas de control en vehículos sin requerir chips de comunicación adicionales.
Alta confiabilidad y bajo consumo de energía, adaptado para entornos extremos dentro del vehículo
Como chip de grado automotriz, elSAK-TC397XP-256F300S BDdemuestra una excelente adaptabilidad ambiental. funcionando dentro de un rango de temperatura de -40°C a 125°C. Mantiene un rendimiento estable en condiciones térmicas extremas, como compartimentos del motor y chasis, distinguiéndose de la variante BC (-40 °C a 105 °C) por su resistencia superior a las altas temperaturas. Esto lo hace particularmente adecuado para aplicaciones con altas temperaturas, como el control del motor y la gestión del sistema de escape. El chip emplea un paquete BGA-292, que ofrece una disipación térmica efectiva y una inmunidad sólida a la interferencia electromagnética (EMI) y la susceptibilidad electromagnética (EMS) dentro de entornos automotrices, cumpliendo con los estándares de electrónica automotriz relevantes.
El control del consumo de energía es sobresaliente, con una potencia operativa inferior a 2W. Admite múltiples modos de bajo consumo que se pueden cambiar de manera flexible según el estado operativo del sistema. En escenarios como el vehículo en ralentí o en modo de suspensión, reduce eficazmente el consumo general de energía del vehículo, lo que ayuda a los vehículos de nuevas energías a ampliar su autonomía. Además, el chip emplea un diseño de fuente de alimentación de voltaje único, que admite suministro de 5 V o 3,3 V, lo que simplifica el diseño del circuito de alimentación y reduce los costos de hardware y la complejidad del diseño.
III. Especificaciones técnicas clave deSAK-TC397XP-256F300S BD
Configuración del núcleo: 6 núcleos TriCore™ 1.8 de 32 bits a 300 MHz; 4 núcleos Checker Lockstep que ofrecen una potencia de procesamiento total de 4000 DMIPS
Capacidad de memoria: 16 MB de flash integrado (protegido con ECC), 2,9 MB de SRAM (protegido con ECC)
Nivel de seguridad funcional: ISO 26262 ASIL-D
Módulo de seguridad de hardware: EVITA Full HSM (compatible con ECC 256, SHA 2)
Interfaces de comunicación: 1x Gigabit Ethernet, 12x CAN FD, 2x FlexRay, 12x LIN, 4x QSPI, 2x I²C, etc.
Temperatura de funcionamiento: -40°C a 125°C
Voltaje de alimentación: 5 V o 3,3 V (suministro de voltaje único)
Tipo de paquete: BGA-292
Consumo de energía: Consumo de energía en funcionamiento < 2W
Soporte de software: Soporta AUTOSAR 4.2
IV. Escenarios de aplicación primaria paraSAK-TC397XP-256F300S BD
Aprovechando su alto rendimiento, seguridad y confiabilidad, el SAK-TC397XP-256F300S BD encuentra una amplia aplicación en los principales dominios de control de electrónica automotriz y, al mismo tiempo, sirve en escenarios de automatización industrial de alto nivel. Las aplicaciones específicas incluyen:
Dominio de electrónica automotriz
- Control del tren motriz: Unidades de control del motor (ECU), control de la transmisión (transmisiones de doble embrague con control hidráulico/electrónico), control de la caja de transferencia, sistemas de inyección multipunto/inyección directa de gasolina. Su adaptabilidad a altas temperaturas y su potencia computacional permiten un control preciso de la producción de energía y la eficiencia del combustible.
- Control de vehículos de nueva energía: sistemas de gestión de baterías (BMS) (H)EV, inversores principales, convertidores CC-CC y controladores de estaciones de carga. Admite procesamiento paralelo de alto nivel computacional para garantizar el funcionamiento estable de sistemas de propulsión de vehículos de nueva energía;
- Chasis y control de seguridad: controladores de dominio del chasis, sistemas de frenado, dirección asistida eléctrica (EPS), sistemas de bolsas de aire y sistemas de control de suspensión activa. Aprovechar las clasificaciones de seguridad ASIL-D y el diseño redundante para salvaguardar la seguridad en la conducción;
- Conectividad y asistencia al conductor avanzada: arquitectura de puerta de enlace avanzada, unidad de control telemático (TCU), módulos de comunicación V2X, control de cámara multipropósito y fusión de sensores. Aprovechar interfaces extensas y alta potencia computacional para habilitar la funcionalidad ADAS;
- Controles de carrocería y otros controles: controladores de dominio de carrocería premium, soluciones de carga inalámbrica, control de iluminación de píxeles y sistemas de radar automotriz de 24 GHz/77 GHz, que se adaptan a los requisitos de actualización de conectividad e inteligencia automotriz.
Sector de Automatización Industrial
- Control industrial: controladores de robots industriales, servovariadores, PLC y controladores de E/S, que satisfacen demandas complejas de control industrial a través de una alta confiabilidad y una sólida potencia informática;
- Generación de Energía Renovable: Controladores de paneles solares e inversores de turbinas eólicas, que presentan una excelente adaptabilidad ambiental para un funcionamiento estable en condiciones exteriores extremas;
- Otras aplicaciones industriales: controladores de ascensores y nodos de sensores industriales, con amplias interfaces y diseño de bajo consumo de energía para simplificar la implementación del sistema de control industrial.
Otros dominios
Sistemas de control de vehículos comerciales y agrícolas (CAV), sistemas de radar CAV de 24 GHz y controladores de drones/multirotor, que ofrecen alta confiabilidad y configuraciones de interfaz flexibles para diversos escenarios de control de alta gama.
V. Ventajas principales delSAK-TC397XP-256F300S BDProducto
1. Liderazgo en rendimiento: la arquitectura multinúcleo combinada con velocidades de reloj de alta frecuencia ofrece un resultado computacional sólido. El diseño de caché de tres niveles reduce la latencia de acceso, lo que permite un procesamiento eficiente de algoritmos de control complejos y demandas paralelas de tareas múltiples;
2. Seguridad y confiabilidad: logra la calificación de seguridad ASIL-D más alta. El diseño de redundancia integral combinado con un módulo de seguridad de hardware garantiza tanto la seguridad funcional como la seguridad de la información, lo que lo hace adecuado para el control del dominio de seguridad central del automóvil.
3. Alta integración: un solo chip integra un amplio almacenamiento, interfaces y módulos de control, eliminando la necesidad de chips auxiliares adicionales. Esto simplifica el diseño del sistema y reduce los costos de hardware.
4. Compatibilidad flexible: admite AUTOSAR 4.2, con compatibilidad de hardware y software con productos AURIX™ de primera generación, lo que permite una migración perfecta y una mayor eficiencia en I+D; compatible con versiones anteriores de los modelos de la serie AURIX™ TC3xx de bajo costo, que ofrece una excelente escalabilidad;
5. Robusta adaptabilidad ambiental: funciona en un amplio rango de temperaturas de -40 °C a 125 °C con un diseño de bajo consumo, adecuado para entornos automotrices extremos y aplicaciones industriales al aire libre, brindando una confiabilidad excepcional.
VI. Resumen deSAK-TC397XP-256F300S BD
Como modelo insignia de la serie AURIX™ TC39x, InfineonSAK-TC397XP-256F300S BDse consolida como un producto de referencia en aplicaciones de control de núcleos de automoción. Su arquitectura multinúcleo de alto rendimiento, redundancia de seguridad ASIL-D, configuración de interfaz extensa y adaptabilidad ambiental excepcional también abordan escenarios de automatización industrial exigentes. Su diseño integrado de un solo chip, compatibilidad de hardware/software y alta confiabilidad no solo satisfacen las estrictas demandas de electrificación, inteligencia y conectividad automotriz, sino que también brindan a los clientes soluciones de control rentables. Esto permite a los clientes mejorar la competitividad de los productos e impulsar el avance tecnológico en la electrónica automotriz y la automatización industrial. Ya sea en aplicaciones automotrices básicas, como la seguridad del tren motriz y del chasis, o en escenarios industriales que incluyen automatización robótica y generación de energía renovable, el SAK-TC397XP-256F300S BD aprovecha sus ventajas integrales de rendimiento para ofrecer una funcionalidad de control central. Este microcontrolador de 32 bits de alta gama para automoción integra a la perfección rendimiento, seguridad y confiabilidad.
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