面向下一代汽车计算机的汽车网关解决方案

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它满足了日益增长的高性能、高速网络、高安全性和高功能安全级别的需求

针对下一代车辆计算机、通信网关、域服务器和应用服务器的创新汽车网关解决方案是Renesas Electronics Corporation的新型R-Car S4片上系统(SoCs)和电源管理IC(PMICs)。新的解决方案满足了汽车行业对高性能、高速网络、高安全性和高功能安全级别的日益增长的需求,这些都是E/E体系结构所要求的。该解决方案还通过实现软件的可重用性和包括设计用于与R-Car S4无缝工作的新型同类最佳PMIC,显著提高了开发效率。

瑞萨的第四代R-Car家族成员,R-Car S4包括多个Arm Cortex A55和Cortex R52。SoC是第一个实现RH850 MCU的控制域管理。新产品提供多种汽车接口,如16x CAN FD, 16x LIN, 8x SENT, 1x FlexRay, 4x PCIe V4.0,以及高带宽3 x 2.5Gbit以太网交换机,用于丰富的通信和连接选项,在车内和车外。

R-Car S4允许设计师重复使用为第三代R-Car SoC和RH850 MCU应用开发的多达88%的软件代码。该软件包支持R-Car S4应用程序开发,包括包含各种驱动程序的实时核心和Linux BSP、hypervisor等基本软件。此外,虚拟平台(VPF)支持早期软件开发和评估,以减少设计时间和成本。

R-Car S4 soc的主要特点

  • 八个1.2 GHz Cortex A55内核、一个1.0 GHz Cortex R52双核(锁定步进)和两个400 MHz RH850 G4MH双核(锁定步进)提供高达27 KDMIPS的应用程序性能和大于5.3 K的DMIPS实时性能
  • 丰富的汽车接口,包括16x CAN FD, 16x LIN, 8x SENT, 1x FlexRay,和4x PCIe V4.0,允许广泛的连接车辆内部
  • 集成以太网TSN交换机提供3 x 2.5 Gbps的带宽,以便在车辆主干网和外部世界进行更快、低延迟的通信。
  • 8MB SRAM在RH850 G4MH核心上执行代码,延迟低
  • 多种硬件安全模块(hms)提供强大的安全防护,防止网络攻击
  • R-Car S4符合ISO-26262标准,支持ASIL B和ASIL D标准的功能安全性
  • 23mm方形(R-Car S4)和19mm方形(R-Car S4N) FCBGA包

R-Car的新型PMIC提供支持极低功率运行的高级功率模式。RAA271041 PMIC接受车辆的12V电源,并支持负载卸载和冷起动脉冲的宽范围操作,同时提供第一级调节。RAA271005是一种安全的11通道PMIC,它接收RAA271041的输出,并将其进一步降低到R-Car S4及其外围设备(如LPDDR4x内存)所需的各种电源电压。RAA271041和RAA271005 PMIC提供从车辆蓄电池到系统电压的完整电源解决方案。

R-Car PMIC的主要特点

  • 可编程性使其易于适应,以支持R-Car S4和未来的R-Car soc
  • RAA271041和RAA271005提供先进的电源控制,支持始终开、DeepSTOP、循环运行和悬挂到ram模式的极低功率运行。
  • RAA271041是一个预调节器,提供两个42V同步控制器,一个buck和一个boost。该设备的升压阶段支持降压阶段,当电池电压下降时,起动瞬态低至2.5V。
  • RAA271041和RAA271005是按照ISO-26262开发的,能够支持ASIL D的系统安全要求。
  • 集成的12位SAR ADC监控外部信号,消除外部ADC
  • 动态电压频率调节可改变输出电压,节省电能
  • 可选扩频时钟可缓解EMI
  • 内置的R-Car S4激活支持简化了SoC自检程序

瑞萨将提供评估板,作为一个成功的组合解决方案,其特点是R-Car S4设备、RAA271041和RAA271005 PMIC以及瑞萨计时IC(自动锁定RC21X)。这种经过预先测试的解决方案将降低电路板设计中的风险,并将进一步缩短开发周期。

“随着汽车体系结构的发展,与云服务的安全连接和车内控制系统的安全管理是主要挑战,”瑞萨汽车解决方案业务部高级副总裁兼总经理Takeshi Kataoka说。“作为汽车市场的领导者,我们已经通过新的R-Car S4解决方案解决了这些挑战,全球OEM已经开始使用此解决方案设计下一代系统。”

R-Car S4 SOC和评估板的样品现在可在瑞萨电子公司获得。还提供RAA271041和RAA271005的样品。


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