Renesas تطور تقنيات لبوابة اتصالات السيارات SoCs

Renesas تطور تقنيات لبوابة اتصالات السيارات SoCs

الطابع الزمني: 28 فبراير 2023 2:52 صباحًا
عقدة المصدر: 1984396

Renesas إلكترونيات كوربوريشنأعلنت شركة توريد حلول أشباه الموصلات المتقدمة أنها طورت أربع تقنيات لأجهزة نظام على رقاقة (SoC) لبوابات الاتصالات داخل السيارة. من المتوقع أن تلعب SoCs دورًا مهمًا في تحديد الجيل التالي من الهندسة الكهربائية / الإلكترونية (E / E) في أنظمة السيارات.

يجب أن توفر SoCs لبوابات السيارات أداءً عاليًا لتنفيذ التطبيقات الجديدة مثل الخدمات السحابية واستهلاك منخفض للطاقة عندما لا تكون قيد الاستخدام. يحتاجون أيضًا إلى تقديم استجابة CAN سريعة لدعم بدء التشغيل الفوري. بالإضافة إلى ذلك ، تحتاج SoCs هذه إلى توفير تقنية اتصال موفرة للطاقة تمكن وظائف الشبكة كبوابة باستخدام تكنولوجيا محدودة للطاقة والأمن لتمكين الاتصال الآمن خارج السيارة. لتلبية هذه المتطلبات ، طورت Renesas (1) بنية تغير توقيت تشغيل الدائرة ديناميكيًا لتتناسب مع ظروف السيارة مع الأداء الأمثل واستهلاك الطاقة ، (2) تقنية بدء التشغيل السريع عن طريق تقسيم البرامج الأساسية وتشغيلها فقط ، (3) ) مسرع شبكة يحقق كفاءة طاقة تبلغ 10 جيجابت في الثانية / واط (جيجابت في الثانية / واط) ، و (4) تقنية أمان تمنع تداخل الاتصالات من خلال التعرف على الاتصالات الحيوية داخل السيارة وحمايتها المتعلقة بالتحكم في السيارة.

أعلن Renesas عن هذه الإنجازات في المؤتمر الدولي لدوائر الحالة الصلبة 2023 (ISSCC 2023) ، من 19 إلى 23 فبراير في سان فرانسيسكو ، كاليفورنيا.

تتضمن تفاصيل التقنيات الجديدة ما يلي:

1. هندسة تعمل على تحسين أداء المعالجة واستهلاك الطاقة حسب ظروف السيارة

بوابة الاتصالات تحتاج SoCs إلى تقديم أداء معالجة يتجاوز 30,000 Dhrystone مليون تعليمات في الثانية (DMIPS) عند التشغيل ، مع الحفاظ أيضًا على استهلاك الطاقة الاحتياطية حتى 2 ميجاوات أو أقل من أجل الحفاظ على عمر البطارية. عادةً ما تتمتع SoCs عالية الأداء أيضًا باستهلاك مرتفع للطاقة في وضع الاستعداد ، بينما تواجه SoCs منخفضة الطاقة مع استهلاك طاقة احتياطي صغير مشكلات في الأداء. لحل هذه المفاضلة ، جمعت Renesas في شريحة واحدة نظام تطبيق عالي الأداء ونظام تحكم مُحسَّن لاستهلاك الطاقة الاحتياطية فائقة الانخفاض. تتحكم البنية الجديدة في إمدادات الطاقة لهذين النظامين الفرعيين وتغير توقيت تشغيل الدائرة لتحقيق التوازن الأمثل بين الأداء وكفاءة الطاقة. ينتج عن هذا أداء أعلى أثناء التشغيل وانخفاض استهلاك الطاقة أثناء الاستعداد.

2. تقنية بدء التشغيل السريع مع ذاكرة فلاش خارجية تحقق نفس السرعة مثل ذاكرة الفلاش المدمجة

نظرًا لأن بوابة الاتصالات SoCs تدير معالجة الوظائف الهامة المتعلقة بالتحكم في السيارة ، فيجب أن تكون قادرة على الاستجابة لـ CAN في غضون 50 مللي ثانية (مللي ثانية) من بدء التشغيل. ومع ذلك ، إذا كانت SoC تستخدم عملية لا تدعم ذاكرة الفلاش المدمجة ، فيجب تشفير برنامج بدء التشغيل وتخزينه في ذاكرة فلاش خارجية. هذا يعني أن تحميل بيانات البرنامج وفك تشفيرها يستغرق وقتًا إضافيًا. لحل هذه المشكلة ، طورت Renesas تقنية تقسم البرنامج إلى أقسام وتحمل في البداية وتفك تشفير جزء أساسي فقط لبدء التشغيل ، مع الاستمرار في تحميل بقية البرنامج بالتوازي. يتيح ذلك استجابة سريعة لـ CAN (50 مللي ثانية أو أقل) ، حتى عند استخدام ذاكرة فلاش خارجية.

3. مسرع شبكة عالي الكفاءة مع كفاءة اتصال 10 جيجابت في الثانية / واط

للسماح بتبريد الهواء وتبديد الحرارة لوحدات التحكم الإلكترونية (ECUs) ، يجب أن تحافظ شبكة SoCs الخاصة ببوابة الاتصال على استهلاك الطاقة عند 7 واط أو أقل. نظرًا لأن أداء معالجة الحوسبة البالغ 30,000 DMIPS أو أعلى يتطلب ما يقرب من 6 واط من الطاقة ، يمكن استخدام حوالي 1 واط فقط لمعالجة الشبكة. يمثل هذا تحديًا حيث يجب تحقيق اتصال إجمالي يبلغ 10 جيجابت في الثانية باستخدام 1 واط من الطاقة ، مع كفاءة معالجة تبلغ حوالي 3 جيجابت في الثانية / وات فقط عند معالجتها بواسطة وحدة المعالجة المركزية. كمحاولة للتغلب على هذه المشكلة ، تم إلغاء تحميل Renesas المعالجة من وحدة المعالجة المركزية إلى مسرّع شبكة مخصص ، وتحقيق كفاءة أعلى عند 9.4 جيجابت في الثانية / واط. بالإضافة إلى ذلك ، عززت Renesas الكفاءة إلى 11.5 جيجابت في الثانية / W عن طريق تبديل طريقة التوجيه من نهج TCAM التقليدي إلى جدول التجزئة في SRAM.

4. تكنولوجيا الأمن لمنع التداخل مع الاتصالات التي تتطلب موثوقية عالية

تؤدي بوابة الاتصالات SoC مجموعة مختلطة من المهام مثل معالجة البيانات المتعلقة بالتحكم في السيارة التي تتطلب مستوى عالٍ من الموثوقية وكميات كبيرة من اتصالات البيانات العشوائية مع الخدمات السحابية وغيرها. نظرًا لأن التحكم في السيارة ضروري لضمان السلامة ، فإن حماية البيانات المهمة وفصلها أمر مهم. ومع ذلك ، على الرغم من الاختلافات في أنواع البيانات ، يتم نقل جميع البيانات عبر نفس الشبكة داخل السيارة ، مما يؤدي إلى التقاطعات المادية وإثارة مشكلات أمنية. لمواجهة هذا التحدي ، طورت Renesas تقنية أمان تحلل الحزم الواردة إلى SoC. إنه يحدد ما إذا كانت تحتوي على بيانات أساسية أم لا ، ويخصصها لمسارات ووظائف تحكم مختلفة داخل مسرع الشبكة. هذا يمنع التداخل مع البيانات التي تتطلب موثوقية عالية ويحمي اتصال البيانات داخل السيارة من مجموعة متنوعة من التهديدات الأمنية.

تم دمج هذه التقنيات الأربع في Renesas R- كار S4 بوابة اتصالات السيارة SoC. مع أحدث R-Car S4 ، يمكن للمطورين تسريع التقدم في بنيات E / E ، وتنفيذ اتصال آمن مع الخدمات السحابية ، وضمان تحكم آمن وموثوق في السيارة في نفس الوقت.

التعليق على هذه المقالة أدناه أو عبر تويتر:IoTNow_OR تضمين التغريدة

الطابع الزمني:

اكثر من إنترنت الأشياء الآن