荷兰恩智浦半导体公司近日宣布推出“S32S”,作为其Arm核心车载MCU / MPU”S32“发布的第一款产品。而S32平台是全球首款可扩展汽车电子计算架构平台,于2017年10月发布。该平台可提供跨多个应用领域的统一硬件平台和软件环境,旨在帮助用户加速车内体验和自动驾驶功能的开发。本次推出的这款S32S面向的是底盘ECU,如刹车装置和转向装置(方向盘)等。它可对应ASIL-D相应的安全功能,可以说是为下一代自动驾驶汽车和电动汽车做准备。

图1:新产品的应用领域。图片出自NXP宣传资料。
到目前为止,NXP开发过基于各种CPU内核的车载MCU / MPU。现在NXP改变了方针策略。2017年10月,NXP宣布以英国Arm公司的CPU内核为基础开发了全新的车载MCU / MPU。作为新型车载MCU / MPU的“S32”平台不仅仅是一个CPU内核,而且实现了各种电路的共通化,由此能够根据用途简单快速地开发出最适合的各种芯片。而这次就是针对底盘开发的最优化芯片。

图2:S32计划开发最适合每种应用的MCU / MPU。本次的新产品对应于左上侧的产品。基于S32平台,NXP计划在2018年内再推出1~2款新产品。图片出自NXP宣传资料。
将3种芯片封装在1个模块内本次发布的芯片“S32S”采用SiP(系统级封装),将3种芯片封装在1个模块内。具体是将采用16nmFinFET制造的处理器(MPU)芯片,闪存芯片和模拟电路芯片收纳在1个模块内。 MPU芯片搭载8个CPU核心“Cortex-R52”,可用于Arm的实时处理。一次执行2个锁步操作,所以理论上可认为是4个CPU内核。CPU内核的工作频率高达800 MHz。通过集成多个CPU内核,确保ADAS或自动驾驶所需要的高运算能力。
3:S32S的功能框图。图片出自NXP宣传资料。
具有ECC标准的闪存容量为16 MB(可选,最大可扩展到64 MB)。除此之外,新的芯片还具有ECC标准的4MB的SRAM和512KB的数据闪存。闪存是多侧配置,并且包括在OTA(无线)时,也可以在不停止芯片操作的情况下进行更新。
该芯片还为电机控制提供了四个逐次逼近寄存器型(SAR)模数转换器(ADC),两个FlexPWM,两个CTU和四个电子定时器。接口除了支持CAN FD,FlexRay,以太网,各种串口等以外,还支持PCI Express。据称,通过使其与PCI Express兼容,捆绑和控制多个ECU,所谓的域控制会变得容易实现。S32S的工作结温范围为-40°C~+150°C,符合AEC-Q100 Grade-1的标准。
针对CPU内核故障实施了万全准为应对ASIL-D通信,该芯片还提供了安全相关功能。例如,“失败操作功能”。除了检测和隔离发生故障的CPU内核之外,该CPU内核正在执行的任务还会分配给其他CPU内核,并继续操作。“由于有8个CPU内核,分配目标很丰富,停止操作的风险很低”(恩智浦日本公司称)。
此外,NXP还与德国Open Synergy(松下的全资子公司)合作,优化了新产品的管理程序软件“COQOS Micro SDK”,以实现S32S的实时处理。由此,实现可以运行多个RTOS等,并且ASIL-D兼容性也变得简单。此外,应对安全性,还配备了与公钥和私钥相对应的可编程加密引擎(电路),与64 KB的安全SRAM等配置。
同时,NXP还配备了AutosarMCAL / OS,安全固件,安全SDK作为开发支持软件,用于电动汽车开发用的“GreenBox”参考平台作为开发支持硬件。NXP计划在2018年第四季度开始为其汽车领域的Alpha客户提供S32S样品。此外,NXP还准备推出与S32S组合使用的电源IC“FS660”。该电源IC同样也符合ASIL-D标准。

图4:电动汽车开发用的参考平台“GreenBox”,。图片出自NXP宣传资料。







