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搭乘自駕風潮 MCU性能/安全大躍進

文‧侯冠州 發布日期:2019/01/21 關鍵字:自動駕駛NXPMCUASIL-D

自動駕駛風潮起,連帶推車用MCU需求增加,其效能和安全性也須跟著提傷。恩智浦半導體(NXP)大中華區車用微控制器與微處理器事業部產品行銷經理張曦表示,伴隨著新能源、智慧網聯和自動駕駛技術的快速發展和日趨成熟,對車用MCU不僅需求增加,且對其性能、功能、生態以及開發難度都提出了新的要求,比如運算力、功耗、功能安全、資訊安全、線上升級、軟體相容性、複用性、可攜性等。

張曦進一步說明,自動駕駛是個極其複雜的系統,總體來說,要打造自動駕駛,需處理來自於各種感應器的資料,因此資料處理量大;同時需要有很強的運算能力,以透過神經網路深度學習來處理感應器資料,建立環境模型;再來是要有很強的自糾錯和異常恢復能力,實現Fail-Operation,才能確保駕駛安全,最後則是要有可靠的通訊能力,使前端與感應器通訊,收集資料,後端與執行機構通訊,完成自動駕駛。

如前所述,由於自動駕駛的特殊性,整個系統必須有很強的自糾錯和異常恢復能力,實現Fail-Operation,也就是在出在異常後,系統必須還要維持至少一定時間的最小系統運行。為了實現這個目的,就要求系統能夠在最短時間內診斷恢復異常,如果不能恢復就要及時切換到備用系統,以保證整體功能安全。為此,必須採用符合功能安全ASIL-D級的處理器和控制單元,滿足高可靠性的需求,同時也須有高性能的平行運算能力,滿足大量資料處理、運算需求。

張曦指出,要開發ASIL-D級的處理器,在設計上會有許多特殊的考量,包含、互相校驗的互鎖內核、帶自動校驗和恢復的匯流排和存儲單元、內置自測試模組、亂序存儲陣列,以及異常搜集通訊模組等。須符合這些考量,才能開發與具功能安全的處理器和控制元件,進而簡化功能安全系統的開發,克服系統複雜都高、代碼量大;系統複雜度增長快、升級頻繁;新應用新技術導入加速、開發週期縮短;以及對系統功能安全和資訊安全的要求日益提高等挑戰。

如上所述,為了打造更加安全、可靠的車用MCU,在設計上會有很多特殊的考量,而為了應對這些挑戰,NXP推出S32處理器平台,藉由基礎共用平台涵蓋不同應用處理器間的共同需求,像是運算性能、功能安全、資訊安全、線上升級等,進而提升軟體移植性和複用性,同時在不同的應用處理器上搭載專屬硬體加速器提升系統應用功能處理能力。

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