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Schwerpunkt|Automotive www markttechnik de Nr 44 2021 30 ASIL Derfüllen und ermöglichen eine kurze Entwicklungszeit Yoshida »Denn bis zu 88 Prozent der bereits für die dritte Generation von R-Car-SoCs und RH850-MCUs geschriebenen Software kann wiederverwendet werden « Geballte Rechen-Power des R-Car S4 Renesas hat das neue SoC mit acht Cortex-A55-Kernen 1 2 GHz einem Cortex-R52 mit zwei Kernen 1 0 GHz Lockstep-Verfahren und zwei RH850-G4MH-Cores mit zwei Kernen 400 MHz Lockstep-Verfahren für das Management der Control Domain integriert Damit kommt das neue SoC auf eine Rechenleistung auf Applikationsebene von über 27 kDMIPS und eine Echtzeit-Performance von über 5 3 kDMIPS Dazu kommen eine Vielzahl von Schnittstellen einschließlich 16 CAN-FD-16 LINacht SENT-Single Edge Nibble Transmission einem FlexRayund vier PCIe-Interfaces V4 0 Dazu kommt noch ein Ethernet-TSN-Switch mit drei Ports und einer Bandbreite von jeweils 2 5 Gbit s für eine schnelle Kommunikation im Fahrzeug-Backbone und zur Außenwelt Dieser Switch ist vollständig durch die TSN-Konformitätstests der C1-Automotive-Testsysteme von Spirent validiert Das SoC verfügt über 8 MB SRAM um eine Code-Ausführung auf den RH850-G4MH-Cores mit geringen Latenzzeiten zu ermöglichen sowie diverse Schnittstellen zur Anbindung von externem Speicher Renesas hat außerdem diverse Security-Mechanismen implementiert einschließlich Hardware-Security-Module HSMs einem Krypto-Core und einem Hardware-Beschleuniger für AES-Verschlüsselung Dazu kommen noch Funktionsblöcke wie Sensoren Watchdog Timer und Power Management R-Car S4 ist ISO-26262-konform und unterstützt funktionale Sicherheit gemäß ASIL Bund ASIL D Die S4-SoCs wird es in vier Varianten zwei High-Performanceund zwei Mid-Performance-SoCs und zwei Gehäusegrößen FCB-GA geben Muster der R-Car-S4-SoCs und Evaluierungs-Boards sind ab sofort verfügbar PMICs Die neuen PMICs RAA271041 und RAA271005 ermöglichen dank der Programmierbarkeit eine einfache Anpassung um die S4-aber auch zukünftige R-Car-SoCs zu unterstützen Beide PMICs wurden nach ISO 26262 entwickelt und unterstützen Safety-Systemanforderungen bis ASIL D Sie bieten erweiterte Leistungsmodi die einen extrem stromsparenden Betrieb für Always-On-Betrieb DeepStop Cyclic Run und Suspend to Ram zu unterstützen Der in die PMICs integrierte 12-bit-A D-Wandler ADC mit SAR-Topologie überwacht externe Signale und ersetzt einen externen ADC Die Bausteine unterstützen eine dynamische Spannungs-Frequenz-Skalierung sodass die Ausgangsspannung geändert werden kann um den Stromverbrauch weiter zu optimieren Die Spread Spectrum Clock optional verringert elektromagnetische Interferenzen Die PMICs bieten eine integrierte Unterstützung für die Startup-Phase des R-Car S4 was die Ausführung der SoC-Selbsttests vereinfacht Der RAA271041 PMIC ist ein Vorregler der zwei synchrone 42-V-Controller sowie eine Buckund eine Boost-Stufe aufweist Die Boost-Stufe des PMIC unterstützt die Buck-Stufe wenn die Batteriespannung bei Cranking-Transienten auf bis zu 2 5 Vabfällt Der RAA271005 ist ein Functional-Safetykonformer PMIC mit elf Kanälen Er reguliert den Ausgang des RAA271041 weiter auf die verschiedenen Versorgungsspannungen herunter die von R-Car S4 und seinen Peripherals wie LPDDR4x-Speicher benötigt werden Die PMICs RAA271041 und RAA271005 bieten eine komplette Stromversorgung von der Fahrzeugbatterie bis hin zu den Systemspannungen Die Bausteine sind als Muster verfügbar Renesas stellt eine sogenannte Winning Combination mit dem R-Car S4 den PMICs RAA271041 und RAA271005 sowie einem Timing-IC von Renesas Autoclock RC2121x als Evaluierungs-Board zur Verfügung Dabei handelt es sich um ein bereits getestetes System mit dem sich das Designrisiko und der Entwicklungszyklus reduzieren lassen Das Softwarepaket unterstützt die Anwendungsentwicklung mit R-Car S4 einschließlich Echtzeit-Kernen durch verschiedene Treiber und Basissoftware st ■ Blockschaltbild des R-Car S4 Bi ld Ren es as Ele ct ro ni cs Renesas Electronics will ab Januar 2022 bei Neuentwicklung von Automotive-Mikrocontrollern und SoCs MCU-Serien RL78 16 bit RH850 32 bit sowie die R-Car-SoC-Familie den ISO SAE-Standard 21434 für die Cybersecurity in Fahrzeugen anwenden Sowohl ISO SAE 21434 veröffentlicht am 31 August 2021 als auch UNECE UN R155 machen es erforderlich dass Cybersecurity in der gesamten Automobillieferkette umgesetzt wird Ab Juli 2022 müssen Automobilhersteller für neue Fahrzeugtypen über ein Automotive CSMS Cybersecurity Management System verfügen Somit wird sichergestellt dass strikte Cybersecurity-Prozesse als Voraussetzung für die Fahrzeugtypgenehmigung implementiert wurden st ISO SAE 21434