面向域控架构的高性能MCU分析

 

Aurix 第三代TC4X和Stellar G(本文简称Stellar)

本文目录：

TC4X和Stellar G概览

内核和存储单元

安全性

通信外设

虚拟机支持

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TC4X和Stellar G概览

时间维度，TC4X和Stellar系列的启动时间应该相差不大，预计是2017~2018年之间；   TC4X采用了22nm工艺，Stellar基于28nm工艺，均定位在下一代汽车E/E架构中域控制器的主控MCU   核心是：更高的算力，更高的安全，更丰富的资源，更快的通信外设；  

TC4X框图  

Stellar G系列框图

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内核和存储资源

TC4X沿用了其自研的TriCore CPU内核，采用了更新的1.8版本，基于22nm工艺的主频在500MHz，最高支持6个内核，由TriCore可实现的算力达到了8000DMIPS  Stellar采用了ARM当前主流的Cortex-R52+内核，基于28nm工艺的主频，预计主频在400MHz，最高也是6个内核   TC4X的HSM内的核用的也是TriCore 1.8 (TC3X用的是Cortex-M3)，Stellar没有说明，可能是Cortex-M4F也可能是Cortex-R52   存储资源方面  TC4X最高20MB PFlash，1024+128KB DFlash，3166+6144KB的SRAM，支持外扩xSPI的Flash  Stellar内置20.5 PCM Flash（1MB For HSM），640KB DFlash (128KB For HSM)，9280KB SRAM；  TC4X和Stellar均支持2个BANK，可同时读写的Flash，方便满足未来汽车OTA的需求

为了实现计算加速，TC4X内置了一个PPU(基于Scalar Core，支持向量运算)，Stellar则增加了2个Cortex-M4F的内核，用于数据加速传输及预处理 （不是一个目的的加速，TC4X是为了AI，Stellar则是为了提升数据处理效率）

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安全性

安全，在汽车中至关重要   TC4X和Stellar均可支持功能安全ASIL-D级别，支持HSM Evita Full，支持MPU进行存储访问权限的配置   TC4X每个外设通道都有访问保护（Access Protection），其实现的原理是给每个SRI总线master分配一个master tag ID， 每个外设通道都可以设置允许哪些master可以访问该通道。  

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通信外设

TC4X在通信外设方面，支持2个5Gbps的以太网+4个10/100MHz的以太网；   另外，为了加速外设之间的数据吞吐，TC4X 增加了CRE/DRE，CAN到Ethernet的转发延时最少可以到15us，CAN到CAN的转发延时最少可以到5us  

  Stellar通信外设方面，支持2路10/100/1000Mhz Ethernet；   其他通信资源对比表格如下：  

 

	TC4X	Stellar
FlexRAY	2	2
CAN-FD	20	20
LIN	28	28（UART复用）
SPI	8	10
UART	28(推测)	28 (LIN复用)
I2C	2	2
PSI(PSI5)	2+1	2x2
MSC	1	N/A
SENT	30	2x15

 

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虚拟机支持

TC4X和Stellar均支持虚拟机和Hypervisor  

Hypervisor是一个中间软件层，用于在虚拟机之间划分处理、内存和通信资源，并将同时运行的虚拟机调度和迁移到不同的资源上。

虚拟化的一个主要用途是整合需要不同操作系统，以及相同操作系统的不同版本的ECU功能。

 

TC4X Hypervisor