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汽车处理系统向统一处理架构靠拢

陆楠?? EDN China执行主编?? 2009年03月04日 ?? 收藏0

  金融危机对消费电子市场产生了巨大冲击,手机等便携设备市场更是首当其冲。这使得原先以该市场为主导业务的嵌入式产品公司加大了他们在工业、汽车及医疗等其他领域的市场拓展。就拥广泛嵌入式处理器客户资源的ARM来说,汽车电子市场是亟待进一步开发的市场。ARM正在同全球汽车电子半导体、系统供应商及标准组织紧密合作,推动ARM架构进入汽车电机控制、ABS、汽车仪表盘和车载导航平台等领域的应用。

  统一处理架构的趋势

  Wayne Lyons是ARM全球嵌入式市场总监,他表示,虽然手机一直是ARM最重要的应用市场,但截止到目前,已经有10亿颗采用ARM的芯片应用在汽车、MCU和智能卡等嵌入式领域,占到ARM总业务的13%。其中,MCU的发货量较2006年增长了2.4倍,是无线手机之后增长最快的业务。

  汽车电子系统正在向具有统一处理架构的方向发展,因为传统的汽车MCU市场比较分散,器件架构不统一,需要采用多种软件进行设计,这降低了工程师的设计效率,并且每增加一个开发工具都意味着成本的增加和可靠性的降低。而统一的CPU架构能够允许重复使用软件和工具。

  有分析认为,开发工具的成本占汽车成本将由目前的9%上升到13%,Lyons认为采用统一标准的嵌入式开发平台,既有利于保护软件投资,也使得整个系统设计摆脱传统8-32位MCU不同设计的局限,建立“软件引擎”的概念。

  深嵌入式处理器的应用

  目前,在汽车应用中,ARM处理器主要用于汽车安全及驱动辅助、导航及车载多媒体系统两大领域。其中,65%的EBS和40%的安全气囊处理器采用了ARM核,另外在鲁棒故障检测、驱动模块工具整合、主被动安全系统、PND、LCD显示系统、虚拟仪表板等方面也都有应用。车载设备的人机生态系统是一个新兴应用,Lyons表示,利用ARM可以搭建战略平台,比如Ford把Microsoft Sync技术应用在仪表盘上就结合了ARM技术。“我们的平台经过全球市场的验证,有超过20种处理器支持每一种应用,与200家以上的半导体公司保持密切的合作,超过500家公司的产品已经获得ARM授权,超过100亿的发货量都为ARM架构在汽车领域的应用创造了丰富的市场条件。”

  就ARM产品而言,目前除了Cortex-M3已在Actel、TI等汽车MCU产品中广为应用,RAM的Cortex-R4系列也在更高一级的汽车处理系统中得到应用。Cortex-R4处理器是基于ARMv7架构的深嵌入式处理器,定位于高容量、深嵌入的应用。该处理器拥有全面的软件系统支持,支持ARM RealView DEVELOP系列软件开发工具、RealView CREATE系列ESL工具与模块,以及CoreSight除错与追踪技术。可通过内存保护单元(MPU)、高速缓存以及紧密耦合内存(TCM)让处理器能针对各种不同的嵌入式应用进行最佳化调整。其Thumb-2指令集大幅提升了运算性能,能够在延用原有程序代码的情况下,降低系统的成本与复杂度。

  针对车用产品,Cortex-R4处理器也在各种安全应用上加入容错功能,以及内存保护机制,如ECC(错误检查和纠正)技术。Cortex-R4支持最新版OSEK实时操作系统,“对于针对引擎管理系统开发的SoC组件而言,这是相当重要的特色,因为这种管理系统必须在许多外围组件中实时运作。”Lyons说,“并且,这对于满足SIL(安全完整性水平)标准的要求也十分重要。TI在其TMS570中就采用了两颗Cortex-R4内核,以此实现更高的性能以及安全冗余度,它也是首个能够符合IEC 61508 SIL3标准的MCU。”


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汽车电子? CPU? MCU? ARM?

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