大陸集團(tuán)使用英飛凌高端AURIX TC4微控制器開發(fā)創(chuàng)新的電子/電氣架構(gòu)模塊化平臺(tái)
域控制單元作為高性能計(jì)算機(jī)和傳感器/執(zhí)行器之間的接口，可用于構(gòu)建復(fù)雜的軟件基礎(chǔ)設(shè)施
聯(lián)合推出用于汽車的RRAM技術(shù)
【2023 年 04 月 11日，德國(guó)慕尼黑和法蘭克福訊】英飛凌科技股份公司宣布將與大陸集團(tuán)合作開發(fā)基于服務(wù)器的汽車架構(gòu)。雙方此次合作旨在打造一款系統(tǒng)的、高效的的電子/電氣（E/E）架構(gòu)，該架構(gòu)與以往動(dòng)輒包含上百甚至更多獨(dú)立控制單元的電子/電氣架構(gòu)不同，將由中央高性能計(jì)算機(jī)（HPC）和幾個(gè)強(qiáng)大的域控制單元（ZCU）組成。目前，大陸集團(tuán)在ZCU平臺(tái)中采用了英飛凌的AURIX TC4微控制器。
得益于AURIX TC4的特殊存儲(chǔ)技術(shù)，汽車軟件會(huì)保持待機(jī)狀態(tài)，一旦車輛啟動(dòng)，停車輔助、空調(diào)、加熱、懸掛等功能在1秒內(nèi)就能準(zhǔn)備就緒。借助平臺(tái)化方案，大陸集團(tuán)可以滿足汽車制造商的不同需求。通過單獨(dú)配置HPC和ZCU的數(shù)量、它們之間的交互方式以及在車輛內(nèi)部的排列方式，汽車制造商能夠根據(jù)需求定制汽車架構(gòu)。
大陸汽車首席技術(shù)官Gilles Mabire表示：“我們的新架構(gòu)解決方案能夠讓車輛更快地適應(yīng)未來場(chǎng)景。隨著汽車功能的日益豐富，車輛需要更高的算力和更為復(fù)雜的軟件應(yīng)用作為支撐，大陸集團(tuán)的新架構(gòu)為軟件定義汽車掃清了障礙。而與半導(dǎo)體科技公司英飛凌的合作是我們幫助客戶快速實(shí)現(xiàn)這一發(fā)展目標(biāo)的關(guān)鍵一步。得益于我們的平臺(tái)戰(zhàn)略，成熟的應(yīng)用軟件可直接被用于新的車型，這樣便能夠大幅減少耗時(shí)的驗(yàn)證工作，加快新功能進(jìn)入到量產(chǎn)階段的速度。”
AURIX系列微控制器的第三代產(chǎn)品TC4x在性能、內(nèi)存和不同版本之間具有與前幾代微控制器AURIX TC2x和TC3x相同的可擴(kuò)展性。此外，AURIX TC4x也是為了在ZCU和HPC應(yīng)用而設(shè)計(jì)，但它更多的重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域是雷達(dá)、底盤和安全以及動(dòng)力總成/電氣化。
新微控制器系列的一個(gè)關(guān)鍵亮點(diǎn)是英飛凌所采用的RRAM（電阻式隨機(jī)存取存儲(chǔ)器）存儲(chǔ)技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)已被成功應(yīng)用于芯片卡領(lǐng)域，例如無現(xiàn)金支付和安全認(rèn)證等。現(xiàn)在，RRAM技術(shù)首次被應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。AURIX TC4x微控制器能夠有效、快速、安全地發(fā)掘汽車系統(tǒng)的重要潛力。由于采用了AURIX TC4x架構(gòu)，基礎(chǔ)軟件程序幾乎一直處于待機(jī)狀態(tài)，所以當(dāng)車輛啟動(dòng)時(shí)，停車輔助、空調(diào)、加熱和懸掛等功能在1秒內(nèi)便可準(zhǔn)備就緒。此外，它還顯著加快了軟件組件的OTA更新速度，并提高了安全性。
英飛凌科技汽車電子事業(yè)部總裁Peter Schiefer表示：“與大陸集團(tuán)的合作使得RRAM技術(shù)開始應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。現(xiàn)在，英飛凌正在與大陸集團(tuán)等汽車行業(yè)的創(chuàng)新推動(dòng)者一起塑造未來出行。AURIX TC4x系列微控制器將是新一代電子/電氣架構(gòu)的重要組成部分，在提升未來幾代汽車的效率、安全性和舒適性方面起到至關(guān)重要的作用。”
采用強(qiáng)大的域控制單元是邁向軟件定義汽車的決定性一步。對(duì)于大陸集團(tuán)而言，第一個(gè)關(guān)鍵步驟是為大眾汽車的ID.3和ID.4電動(dòng)汽車車型開發(fā)并交付HPC高性能計(jì)算機(jī)。
域控制單元平臺(tái)的開發(fā)是大陸與英飛凌合作的一部分，該平臺(tái)構(gòu)成了電子/電氣架構(gòu)層的中間層，位于服務(wù)器層（HPC）和由眾多傳感器與執(zhí)行器構(gòu)成的基礎(chǔ)層之間。
大陸集團(tuán)架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)部主管Jean-Francois Tarabbia表示：“我們能夠一站式為軟件定義汽車架構(gòu)提供所有基礎(chǔ)組件。新平臺(tái)在性能和接口方面具有可擴(kuò)展的、模塊化的設(shè)計(jì)，使汽車制造商能夠極為靈活地設(shè)計(jì)汽車架構(gòu)。另外，我們還能夠整合第三方硬件和軟件，以便快速而又經(jīng)濟(jì)高效地引入各種創(chuàng)新解決方案。”
在未來的電子/電氣架構(gòu)中，域控制單元將所有電子和電氣連接集中在車輛的局部區(qū)域。例如，域控制單元從右前方、左前方和后方區(qū)域接管車輛的所有控制、數(shù)據(jù)和通信管理任務(wù)。將軟件組件集中在一起可以提高網(wǎng)絡(luò)安全和增強(qiáng)更新能力。AURIX TC4x系列微控制器按照ISO/SAE 21434認(rèn)證流程開發(fā)，并將重點(diǎn)放在目前最先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)安全功能上。另外，AURIX TC4x的網(wǎng)絡(luò)安全概念支持后量子進(jìn)程，這將進(jìn)一步增強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)和信息的保護(hù)，使其免受來自量子計(jì)算機(jī)的攻擊。量子計(jì)算機(jī)對(duì)當(dāng)前的加密方法構(gòu)成了威脅。
來自不同汽車領(lǐng)域的數(shù)據(jù)流在域控制單元中合并。這些數(shù)據(jù)在經(jīng)過處理后，將通過安全的以太網(wǎng)連接傳輸至作為最高控制層的HPC。反之，域控制單元可以協(xié)同工作，執(zhí)行來自服務(wù)器層的命令。
憑借其整體的“功能安全”概念，AURIX TC4x系列微控制器符合ISO26262標(biāo)準(zhǔn)中的ASIL D最高功能安全要求。此外，AURIX TC4x系列微控制器內(nèi)置了網(wǎng)絡(luò)加速器（“路由加速器”），可以緩解以太網(wǎng)和CAN通信以及最新通信功能如5 Gbit/s ETH、PCIe、10 Base-T1-S和CAN-XL等所承擔(dān)的壓力。憑借這些功能，AURIX TC4x有助于實(shí)現(xiàn)新一代軟件定義汽車和新的電子/電氣架構(gòu)。
Tarabbia表示：“我們的新汽車架構(gòu)僅由幾個(gè)強(qiáng)大的域控制單元和高性能計(jì)算機(jī)組成，大大簡(jiǎn)化了車身線束，減輕了重量并降低了能耗。由于在系統(tǒng)的汽車電子裝置中實(shí)現(xiàn)了明確的任務(wù)分工、軟硬件分離以及接口的標(biāo)準(zhǔn)化，所以可以更好地應(yīng)對(duì)車輛內(nèi)部不斷增加的復(fù)雜性和成倍增加的軟件應(yīng)用等問題。”
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