Renesas lancia una soluzione gateway automotive basata sui nuovi SoC R-Car S4 e relativi PMIC

I SoC R-Car S4 ad alta integrazione permettono di centralizzare le funzionalità della nuova generazione di centraline di bordo con prestazioni elevate, opzioni per la connettività, sicurezza dei dati e sicurezza funzionale.

Renesas Electronics ha annunciato una innovativa soluzione gateway per il settore automotive che include un SoC R-Car S4 e i circuiti integrati per la gestione dell’alimentazione (PMIC). Questa soluzione trova applicazione nella nuova generazione di centraline per veicoli, gateway per la comunicazione, server di dominio e server di applicazione. La nuova soluzione di Renesas soddisfa le esigenze del settore automotive, il quale richiede elevate prestazioni, alta velocità di comunicazione, avanzata sicurezza dei dati ed elevati livelli di sicurezza funzionale per supportare l’evoluzione verso architetture E/E (elettriche/elettroniche) in zone e domini. Inoltre, questa soluzione migliora notevolmente l’efficienza di sviluppo consentendo la riutilizzabilità del software ed include i nuovi Power Management IC (PMIC), tra i migliori della categoria, progettati per ottimizzare il funzionamento dei SoC R-Car S4.

“Con l’evoluzione delle architetture dei veicoli, la connessione sicura ai i servizi cloud e la gestione sicura dei sistemi di controllo a bordo del veicolo diventano le sfide più importanti”, afferma Takeshi Kataoka, Senior Vice President e General Manager del dipartimento Automotive Solution di Renesas. “In qualità di leader del mercato automotive, abbiamo affrontato queste richieste sviluppando la nostra nuova soluzione R-Car S4. I produttori OEM a livello mondiale hanno già iniziato a progettare i loro sistemi di prossima generazione con questa soluzione.”

Il SoC R-Car S4 è uno dei primi prodotti della 4^ generazione della famiglia R-Car di Renesas; il dispositivo include più core Arm Cortex A55, Cortex R52 ed è il primo ad integrare anche un MCU RH850 per la gestione del dominio. I dispositivi R-Car S4 offrono numerose interfacce adatte al mondo automotive, tra cui 16x CAN FD, 16x LIN, 8x SENT, 1x FlexRay, 4x PCIe V4.0 ed anche 3 x 2.5Gbit Switch Ethernet a banda larga, per consentire una elevata flessibilità per la connettività sia interna che esterna al veicolo.

La soluzione R-Car S4 permette ai progettisti di riutilizzare fino all’ 88% del codice già sviluppato per la 3^ generazione dei SoC R-Car e le applicazioni basate su MCU RH850.

Il software messo a disposizione da Renesas, aiuta lo sviluppo dell’applicativo per R-Car S4; in particolare, supporta i core real-time con diversi driver e software di base, offrendo, ad esempio, un BSP Linux e Hypervisor. In aggiunta, una società partner rende disponibile una piattaforma virtuale (VPF) che consente la valutazione e lo sviluppo del software in modo veloce, al fine di ridurre il tempo ed il costo di progettazione.

I nuovi PMIC per R-Car forniscono modalità di alimentazione avanzate che supportano il funzionamento a bassissimo consumo. IL PMIC RAA271041 opera con 12 Volt in ingresso, l’alimentazione tipica dei veicoli, e gestisce le diverse condizioni di alimentazione del veicolo, proteggendo da fenomeni di “load dump” e di “cold cranking pulses”, fornendo al contempo la regolazione del primo stadio. Il RAA271005 è un PMIC a 11 canali che utilizza l’uscita del RAA271041 per creare le varie tensioni di alimentazione necessarie al SoC R-Car S4 e alle sue periferiche, tra cui la memoria LPDDR4x. I PMIC RAA271041 e RAA271005 forniscono una soluzione completa dalla batteria del veicolo fino all’alimentazione del sistema.

A breve, Renesas metterà a disposizione una scheda di valutazione completa, la quale includerà i dispositivi R-Car S4, i PMIC RAA271041 e RAA271005, ed un circuito integrato per la temporizzazione (Autoclock RC2121x). Questa soluzione farà parte delle cosiddette “Winning Combinations”, soluzioni pre-testate che permettono di ridurre il ciclo di sviluppo e i rischi correlati da parte del cliente.

Caratteristiche principali del SoC R-Car S4

• Otto core Cortex A55 da 1,2 GHz, un dual core (lock-step) Cortex R52 da 1,0 GHz e due dual core (lock-step) RH850 G4MH da 400 MHz consentono di raggiungere prestazioni per le applicazioni fino a 27 KDMIPS e più di 5,3 KDMIPS per le prestazioni in tempo reale.
• Integra numerose interfacce automotive tra cui 16x CAN FD, 16x LIN, 8x SENT, 1x FlexRay, 4x PCIe V4.0, permettendo un’ampia gamma di opzioni per la connettività all’interno del veicolo.
• Integra uno switch Ethernet TSN, con banda pari a 3 x 2.5 Gbps, per garantire una comunicazione veloce ed a bassa latenza all’interno del veicolo e verso il mondo esterno. Questo switch è stato sottoposto ai test di conformità TSN di Spirent eseguiti sui loro sistemi di test Automotive C1.
• Include 8MB di memoria SRAM per l’esecuzione del codice da parte del core RH850 G4MH a bassa latenza.
• Molteplici moduli hardware per la sicurezza (HSM) offrono supporto avanzato per proteggere dagli attacchi informatici.
• R-Car S4 è conforme ISO-26262 e supporta le normative ASIL B e ASIL D relative alla sicurezza funzionale.
• È disponibile nei package di tipo FCBGA da 23mmqi (R-Car S4) e da 19mmq (R-Car S4N)

Caratteristiche principali del PMIC per R-Car

• Elevata flessibilità di programmazione che consente un semplice riutilizzo del codice di R-Car S4 per futuri SoC R-Car.
• RAA271041 e RAA271005 permettono modalità di controllo avanzate dell’alimentazione per funzionamento a bassissimo consumo, in particolare supportano le modalità “always-on”, “DeepSTOP”, “cyclic-run”, e “suspend-to-ram”.
• RAA271041 è un pre-regolatore che integra due controller sincroni a 42V, un buck ed un boost. Lo stadio di boost supporta il buck quando la tensione della batteria crolla durante la fase di accensione (transitorio di cracking) fino ad un minimo di 2,5V.
• RAA271041 e RAA271005 sono stati progettati in accordo con la norma ISO-26262 e sono in grado di soddisfare i requisiti di sicurezza per i sistemi fino al livello ASIL D.
• Integrano un ADC SAR con risoluzione di 12-bit per monitorare i segnali esterni che consente di eliminare l’ADC esterno.
• La funzionalità “Dynamic Voltage Frequency Scaling” permette di variare la tensione d’uscita per ridurre i consumi.
• La funzionalità opzionale “spread-spectrum clocking” riduce le interferenze elettromagnetiche (EMI).
• Il supporto integrato per l’attivazione di R-Car S4 semplifica le procedure di auto-test del SoC.

I campioni dei SoC R-Car S4 e le relative schede di valutazione sono già disponibili. Maggiori informazioni al seguente link.

Anche i campioni di RAA271041 e RAA271005 sono già disponibili. Ulteriori informazioni alla seguente pagina.

Maggiori informazioni sulla soluzione gateway automotive di Renesas al seguente link.