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恩智浦S32汽車平臺(tái)推新，新增安全MCU新型實(shí)時(shí)處理器確定行為特性，提供優(yōu)秀的千兆主頻、多應(yīng)用隔離支持和存儲(chǔ)擴(kuò)展功能。新的16nmS32Z和S32E實(shí)時(shí)處理系列適用于為軟件定義汽車提供跨域功能的安全集成。

S32平臺(tái)的擴(kuò)展具有重要意義，允許恩智浦客戶利用平臺(tái)在新車架構(gòu)中的共性和優(yōu)勢(shì)，如Arm Cortex集成硬件安全引擎處理器內(nèi)核（HSE）、ISO 26262 ASIL D面向應(yīng)用的功能安全支持、通用軟件開發(fā)環(huán)境和處理器系列。S32G汽車網(wǎng)絡(luò)處理器適用于汽車計(jì)算和服務(wù)網(wǎng)關(guān)S32K一般微控制器適用于車身應(yīng)用和區(qū)域應(yīng)用S32Z適用于安全處理、實(shí)時(shí)域控制和區(qū)域控制。這些設(shè)備共同支持客戶端到端域和區(qū)域汽車架構(gòu)的多樣化，使未來(lái)的軟件定義汽車。

恩智浦為汽車基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)打造端到端解決方案

但為什么實(shí)時(shí)處理如此重要呢？Winbond代理在計(jì)算領(lǐng)域，實(shí)時(shí)是指在指定時(shí)間內(nèi)響應(yīng)事件。否則，應(yīng)用程序可能無(wú)法正常工作，運(yùn)行不安全。實(shí)時(shí)應(yīng)用程序運(yùn)行始終一致且可預(yù)測(cè)，因此它們是確定性的，并在規(guī)定的最長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)完成操作執(zhí)行。為滿足時(shí)間限制，處理器內(nèi)核必須滿足性能要求，提供快速中斷響應(yīng)和確定執(zhí)行，S32Z和S32E在系列處理器中使用Arm Cortex-R52處理器內(nèi)核能滿足這些要求。Cortex-R52處理器內(nèi)核還支持這些安全、實(shí)時(shí)應(yīng)用所需的功能安全和虛擬機(jī)管理程序。

了解GreenBox 3開發(fā)平臺(tái)支持各種實(shí)時(shí)應(yīng)用的集成，賦能新車架構(gòu)和軟件定義汽車。

S32Z2和S32E2系列初版樣品具有8個(gè)可分鎖步支撐特性Cortex-R52處理器內(nèi)核工作頻率高達(dá)1 GHz。借助可分鎖步功能，啟動(dòng)時(shí)可根據(jù)應(yīng)用需要選擇不同的處理器內(nèi)核配置。例如，支持四個(gè)鎖步對(duì)，其中兩個(gè)鎖步對(duì)有四個(gè)非鎖步處理器核，或者所有八個(gè)處理器內(nèi)核都在非鎖步模式下運(yùn)行，可以實(shí)現(xiàn)更高的靈活性。

恩智浦將在未來(lái)提供S32Z1系列樣品有4個(gè)Cortex-R52處理器內(nèi)核適用于實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)應(yīng)用集成，需要比傳統(tǒng)汽車微控制器更高的性能，但性能略低于S32Z2系列。這樣，兩個(gè)引腳兼容和軟件兼容的處理器系列具有較高的可擴(kuò)展性。未來(lái)實(shí)時(shí)處理器將繼續(xù)擴(kuò)展，性能更高，未來(lái)將與5nm集成產(chǎn)品，創(chuàng)建強(qiáng)大的軟件兼容性路線圖。目前恩智浦已經(jīng)有功能5了nm實(shí)時(shí)處理器測(cè)試芯片是這些未來(lái)產(chǎn)品的第一款產(chǎn)品。

S32Z和S32E處理器的兼容性和可擴(kuò)展性

S32Z處理器適用于安全處理、域控制和區(qū)域控制。該系列集成了車輛動(dòng)力和底盤控制等各種安全和車輛控制應(yīng)用。軟件兼容S32E處理器提供額外的復(fù)雜定時(shí)器和3.3V/5V模數(shù)轉(zhuǎn)換器及5V I/O，是電動(dòng)汽車（xEV）控制和智能驅(qū)動(dòng)應(yīng)用的理想選擇。

S32Z和S32E處理器旨在滿足多租戶為中心的多租戶實(shí)時(shí)應(yīng)用的需求（通過(guò)模塊或電子控制單元） （ECU） 向軟件定義方法(虛擬功能) ECU作為軟件任務(wù)在單個(gè)多驗(yàn)證時(shí)處理器上運(yùn)行）轉(zhuǎn)換。汽車實(shí)時(shí)應(yīng)用廣泛。它們可以集成在域架構(gòu)和區(qū)域架構(gòu)的各個(gè)部分，如下所示。

實(shí)時(shí)應(yīng)用示例

目標(biāo)是提供虛擬ECU就像它們是單獨(dú)的一樣，隔離可以保證免受干擾ECU，這需要S32Z和S32E通過(guò)內(nèi)核到引腳硬件虛擬化，處理器提供了新的硬件隔離水平 。端到端虛擬化支持確保每個(gè)虛擬化ECU只能訪問(wèn)和控制特定的處理、外設(shè)、存儲(chǔ)器和 I/O，將這些虛擬ECU隔離，支持不影響其他虛擬ECU單獨(dú)響應(yīng)故障。此外，硬件虛擬化支持與外部存儲(chǔ)器訪問(wèn)相關(guān)的定義服務(wù)質(zhì)量水平。S32Z和S32E處理器已準(zhǔn)備就緒，可支持新軟件定義汽車要求。

S32Z / S32E多應(yīng)用集成示例

下面的例子說(shuō)明了S32Z和S32E如何支持虛擬處理器？ECU還展示了片中EV也就是說(shuō)，如何將多個(gè)ECU實(shí)時(shí)功能集成S32E處理器上。

多ECU推進(jìn)域控制器集成示例

與通常在300~400 MHz競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品28nm與安全微控制器相比，16nm S32Z和S32E處理器的速度高達(dá)1 GHz，競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)強(qiáng)。這使S32Z和S32E處理器可以支持更復(fù)雜的實(shí)時(shí)應(yīng)用和更高級(jí)別的軟件集成，需要更高的性能。S32Z和S32E多達(dá)24個(gè)處理器CAN 2.0和CAN FD加速接口有很大的優(yōu)勢(shì)，可以確定和高效地處理大量的接口CAN無(wú)需中斷處理器內(nèi)核的流量。

使用LPDDR4 DRAM 和Flash存儲(chǔ)器擴(kuò)展存儲(chǔ)器，支持更大的應(yīng)用和未來(lái)的重要數(shù)據(jù)，包括機(jī)器學(xué)習(xí)和汽車服務(wù)和數(shù)據(jù)共享AUTOSAR 自適應(yīng)平臺(tái)。這些優(yōu)勢(shì)可以用于獨(dú)立S32Z和S32E處理器的新設(shè)計(jì)也可用于加強(qiáng)傳統(tǒng)汽車的使用MCU的現(xiàn)有ECU的性能。S32Z和S32E處理器不僅支持新產(chǎn)品的可擴(kuò)展性，提高舊產(chǎn)品的性能。

總之，恩智浦多功能S32Z和S32E處理器可以滿足各種實(shí)時(shí)汽車應(yīng)用在新車架構(gòu)中的關(guān)鍵需求。支持滿足實(shí)時(shí)需求的關(guān)鍵處理要求，安全隔離多個(gè)應(yīng)用，提供加速和擴(kuò)展能力，簡(jiǎn)化當(dāng)今軟件開發(fā)需求，制定強(qiáng)大的軟件兼容設(shè)備路線圖，滿足未來(lái)可能的需求。它們是S32汽車平臺(tái)的理想擴(kuò)展為未來(lái)的軟件定義創(chuàng)造了各種解決方案。

榮獲2022年國(guó)際嵌入式會(huì)議創(chuàng)新硬件獎(jiǎng)

S32Z和S32E實(shí)時(shí)處理器被業(yè)界視為創(chuàng)新硬件解決方案，并獲得2022年國(guó)際嵌入式會(huì)議創(chuàng)新硬件獎(jiǎng)。

Brian Carlson

恩智浦與安全產(chǎn)品經(jīng)理連接

Brian Carlson專注于汽車網(wǎng)關(guān)和域控制器的安全汽車網(wǎng)絡(luò)處理器。他在促進(jìn)領(lǐng)先的計(jì)算和通信產(chǎn)品開發(fā)方面有30多年的經(jīng)驗(yàn)，曾擔(dān)任產(chǎn)品開發(fā)、技術(shù)營(yíng)銷、產(chǎn)品管理和業(yè)務(wù)開發(fā)。他曾任MIPI聯(lián)盟董事會(huì)副主席帶領(lǐng)移動(dòng)充電設(shè)備進(jìn)入汽車和物聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)市場(chǎng)。Brian南衛(wèi)理公會(huì)大學(xué)（Southern Methodist University）電氣工程碩士學(xué)位。