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ST推出多应用、确定性车规级MCU功能 提升域/区域架构安全
Dressing udstyr   2020年11月24日 星期二 浏览人次: [1042]

半导体供应商意法半导体(STMicroelectronics;ST)推出其创新车用微控制器Stellar系列的进一步产品资讯,介绍新款微控制器如何确保多个独立即时应用软体在执行的可靠性和确定性。

意法半导体推出多应用、确定性车规级MCU的功能,最大化提升下一代域区域架构的安全和保安性
意法半导体推出多应用、确定性车规级MCU的功能,最大化提升下一代域区域架构的安全和保安性

意法半导体指出,可靠性和确定性是当今汽车产业所面临之最严峻挑战之一,因为新款汽车架构的复杂性需将多个独立应用系统整合到一个功能强大且高度整合的MCU上,这通常涉及确定性和虚拟化二选一的问题而Stellar可以兼具两者。

新型控制器Stellar具备高整合度与卓越的运算能力,可大幅简化多源软体并行及确定性执行,同时确保最高的安全性和处理性能。这些功能符合下一代连网汽车的电气/电子(electric/electronic;E/E)体系架构的系统要求。

Stella导入了最先进的硬体支援虚拟化的处理器、服务品质设定、外设隔离,以及晶片连线层面的资源隔离等新功能。这些功能确保软体功能隔离不会造成相互干扰而且安全,独立的应用软体或虚拟ECU电控元件可以在同一颗MCU晶片上共存,支援同时存在多个ASIL安全级。

意法半导体与车用电子模组供应大厂博世(Bosch)合作开发这项新技术,以满足OEM客户未来的整合需求。

Bosch??总裁Axel Aue表示:「我们将Stellar的功能定义为克服整合挑战,同时保持相互隔离。这种系统的运算性能非常出色,而相变记忆体性能等於甚至超越了快闪记忆体的技术。此外,Stellar的无线韧体更新(FOTA)性能完美无缺,不用关机,而且没有恢复过程。」

意法半导体策略与车用处理器和射频产品部总经理Luca Rodeschini表示:「我们设计Stellar的目的是为满足未来的汽车域/区域架构,以及针对服务的通讯需求,在即时性能、安全性和确定性方面设立具有野心的目标。博世的产品功能定义、评估和验证是来自专家的确认,证明我们的团队有能力整合出色的即时性能、嵌入式PCM非易失性记忆体和全方位虚拟化,确保软体隔离分区有效,提升汽车的安全性和便利性。」

迄今为止,意法半导体已向客户提供了3,000多个样片,这些样品已使用於汽车电子零件中大约一年的时间。

硬体虚拟化 解决软体复杂性和整合度难题

Stellar内建Arm Cortex-R52多核心处理器,有些内核是以锁步方式执行,有些内核采用分核执行模式,并具有2层记忆体保护单元和低延迟的通用中断控制器。

全新MCU适用於达到汽车功能性安全标准ISO 26262的最高安全完整性等级ASIL-D的硬实时应用;还有多个性能强大的加速器,用於安全资料路由、数据处理和运算功能,支援先进安全功能和各种通讯命令与控制。

该款MCU在晶片上网路和记忆体层级使用虚拟机器ID(Virtual Machine ID;VMID),提供一个覆盖多层面的全方位虚拟化功能。防火墙确保在所有晶片连线(包括外部周边)层面的完全隔离。这些防火墙使Stella可以管理虚拟机器(VM)对外部周边的使用权和和优先权,确保所有任务关键型功能可隔离执行。

透过其独有的架构和硬体虚拟化功能,Stella以免干扰的方式确保应用执行的安全。相较於软体虚拟化,硬体具有较为显着优势,包括降低处理器内核的任务负荷和虚拟化对记忆体的影响。

同时,透过本身的硬体资源,Stellar解决了软体复杂性和整合度的难题,成本低於各自执行内部管理和管理通讯协议堆叠相关延迟的多个独立的ECU的总成本。

支援多个即时操作系统(OSes)独立执行

Stellar可支援多个即时操作系统(OSes)独立执行而不相互干扰。而这些即时操作系统可以分开管理功能安全等级不同的应用软体。Stellar的处理性能非常出色,利用AES专用加速器处理乙太网路或CAN汇流排通讯加密演算法,降低MCASec、IPSec和CAN验证所使用之主要硬体安全模组(Hardware Security Module;HSM)的负荷。

整合PCM 升级弹性和读写次数

Stellar整合了非易失性相变记忆体(PCM)。PCM读取速度快,具有快闪记忆体所缺少的单一位元可修改功能,确保无线(OTA)不关机更新,即使更新整个记忆体也不需要关机。除了更高的升级弹性和更多的读写次数外,期间单一位元动态修改(无需擦除)透过刷新位元消除单一位元错误,扩大了安全性设定,并延长了记忆体的使用寿命。

在高温读写操作可靠性、辐射固化、耐擦写能力和资料保留期限等方面,意法半导体依照汽车应用的最严格要求,开发出测试嵌入式相变记忆体技术,这款嵌入式相变记忆体ePCM达到了汽车AEC-Q100 Grade 0标准要求,最高工作温度可达+165。C。

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