La nuova architettura elettrica/elettronica della piattaforma modulare di Continental utilizzerà il microcontrollore AURIX TC4 di fascia alta di Infineon con memoria RRAM impiegata per la prima volta in campo automobilistico.
Continental e Infineon Technologies hanno annunciato una collaborazione per lo sviluppo di architetture per veicoli basate su server. L’obiettivo è un’architettura elettrica/elettronica (E/E) organizzata ed efficiente con computer centrali ad alte prestazioni (HPC) e poche e potenti unità di controllo di zona (ZCU) anziché fino a cento o anche più singole unità di controllo delle attuali architetture. Continental utilizzerà il microcontrollore AURIX TC4 di Infineon per la sua piattaforma ZCU.
Con il suo approccio modulare, Continental supporta le diverse esigenze delle case automobilistiche. Configurando individualmente il numero di HPC e ZCU, come interagiscono e come sono disposti nel veicolo, i produttori di automobili possono adattare individualmente l’architettura alle proprie esigenze.
“Con la nostra nuova soluzione architettonica, stiamo preparando il veicolo del futuro“, afferma Gilles Mabire, CTO di Continental Automotive. “La crescente varietà di funzioni del veicolo richiede sempre più potenza di calcolo e applicazioni software sempre più complesse. La nuova architettura di Continental sta aprendo la strada al veicolo definito dal software. La collaborazione con Infineon è un passo essenziale per realizzare rapidamente questo sviluppo per i nostri clienti. Grazie alla nostra strategia di piattaforma, il software applicativo collaudato può essere utilizzato, ad esempio, nei nuovi modelli di veicoli. Di conseguenza, il lungo lavoro di convalida viene notevolmente ridotto. Le nuove funzionalità possono essere introdotte nella produzione in serie molto più velocemente.”
La terza generazione della famiglia di microcontrollori AURIX, TC4x, offre la stessa scalabilità in termini di prestazioni, memoria e varianti di packaging delle generazioni precedenti, AURIX TC2x e TC3x. Tra le altre cose, AURIX TC4x è stato progettato per l’utilizzo in ZCU e HPC. Ulteriori applicazioni di interesse sono radar, telaio e sicurezza e gruppo propulsore/elettrificazione.
Un elemento chiave della nuova serie di microcontrollori è la tecnologia di memoria RRAM (Resistive Random Access Memory) di Infineon. Questa tecnologia è già stata utilizzata con successo nelle chip card, ad esempio per i pagamenti senza contanti e per l’autenticazione sicura. Per la prima volta, la tecnologia RRAM viene ora applicata nel settore automobilistico. I prodotti AURIX TC4x consentono uno sfruttamento efficace, rapido e sicuro del potenziale dei sistemi essenziali del veicolo. Quando un veicolo viene avviato, funzioni come l’assistenza al parcheggio, l’aria condizionata, il riscaldamento e le sospensioni attive sono disponibili in frazioni di secondo. Grazie all’architettura AURIX TC4x, i programmi software essenziali sono quasi costantemente in stand-by. Inoltre, consente aggiornamenti over-the-air più rapidui e sicuri dei componenti software.
“La collaborazione con Continental consente di portare la tecnologia RRAM nelle automobili“, afferma Peter Schiefer, presidente della divisione automobilistica di Infineon. “Insieme ai promotori dell’innovazione nel settore automobilistico come Continental, stiamo dando forma alla mobilità di domani. La famiglia di microcontrollori AURIX TC4x è un elemento importante per la prossima generazione di architetture E/E, e può fare la differenza quando si tratta di efficienza, sicurezza e comfort nelle future generazioni di veicoli”.
L’uso di potenti unità di controllo di zona è il prossimo passo decisivo verso un veicolo definito dal software. Per Continental, un primo passo importante è stato lo sviluppo e la consegna di un computer HPC ad alte prestazioni per i modelli di veicoli elettrici ID.3 e ID.4 di Volkswagen.
La piattaforma dell’unità di controllo di zona, da sviluppare nell’ambito della collaborazione con Infineon, costituisce il livello medio dell’architettura elettrica/elettronica tra il livello server (HPC) e il livello base con numerosi sensori e attuatori. “Offriamo tutti i componenti essenziali per le architetture dei veicoli definite dal software da un’unica fonte. La nuova piattaforma è scalabile e modulare in termini di prestazioni e interfacce. Di conseguenza, possiamo offrire la massima flessibilità alle case automobilistiche per la progettazione dell’architettura dei veicoli“, afferma Jean-Francois Tarabbia, responsabile della Business Unit Architecture and Networking di Continental. “Inoltre, consentiamo l’integrazione di hardware e software di terze parti al fine di introdurre soluzioni innovative in modo rapido ed economico.”
Nell’architettura E/E del futuro, un’unità di controllo di zona raggruppa tutti i collegamenti elettronici ed elettrici in una sezione locale del veicolo. Ad esempio, le centraline di zona si occupano di tutte le attività di controllo, gestione dei dati e della comunicazione nel veicolo dalle aree anteriori destra, anteriore sinistra e posteriori. Il raggruppamento centralizzato dei componenti software aumenterà quindi la sicurezza informatica e l’upgrade. La famiglia di prodotti AURIX TC4x pone l’accento sulle funzioni di sicurezza informatica, sviluppate secondo il processo certificato ISO/SAE 21434. Tra le altre cose, il concetto di sicurezza informatica di AURIX TC4x supporta i processi post-quantistici. Ciò rafforza già la protezione contro gli attacchi di computer quantistici, che rappresentano una minaccia per i metodi crittografici attualmente in uso.
I flussi di dati provenienti da diversi domini del veicolo si uniscono nelle centraline di zona. I dati verranno quindi elaborati e trasmessi agli HPC come livello di controllo superiore tramite connessioni Ethernet sicure. Viceversa, le centrali di zona fungono da punto di coordinamento per l’esecuzione dei comandi a livello di server.
Con il suo concetto olistico di “Sicurezza funzionale“, la famiglia AURIX TC4x soddisfa i più elevati requisiti di sicurezza funzionale fino a ASIL D, in conformità con lo standard ISO26262. Inoltre, la famiglia AURIX TC4x include acceleratori di rete (“acceleratori di routing”) per alleggerire la comunicazione Ethernet e CAN, nonché le più recenti funzioni di comunicazione come 5 Gbit/s ETH, PCIe, 10 Base-T1-S e CAN-XL. Con queste caratteristiche, AURIX TC4x consente la prossima generazione di veicoli definiti dal software e nuove architetture E/E.
“La nostra nuova architettura del veicolo, composta da poche potenti centraline di zona e computer ad alte prestazioni, semplifica notevolmente il cablaggio. Risparmia peso ed energia”, afferma Tarabbia. “Grazie a una chiara divisione dei compiti nell’elettronica organizzata del veicolo, alla separazione di hardware e software e, infine, alla necessaria standardizzazione delle interfacce, la crescente complessità e una portata quasi esplosiva del software all’interno del veicolo possono essere gestite in un modo decisamente migliore.”
