车规芯片概览系列(2)--德国半导体工业上的明珠“英飞凌”

上文讲述了欧洲车规芯片大厂恩智浦的拳头产品,其实恩智浦在车规行业真正的崛起是在收购了飞思卡尔(freescale)之后,而今天要跟大家讲述的大佬--英飞凌(Infenion),产品矩阵更加丰富,生态链支持更加多样,产业链的垂直整合度也更高,在模拟和数字芯片上都有叫好又叫做的芯片,可谓王者一般的存在。曾经有一篇文章简单讲述了车规级IGBT的封装,有兴趣的小伙伴可以翻阅前文英飞凌IGBT模块系列简介-百度有驾(zhihu.com)。
其实英飞凌的产品相对比较中规中矩,性能上也没有友商那么激进,在功能和安全的平衡上做到相对满足需求又适当留有裕量。工具链上由于天然的德国制造的优势,所以对Vector,ETAS,EB等本土企业的操作系统有着很好的配合度,加上本土强势Tier1,如博世,大陆,采埃孚等的长期合作伙伴关系,导致英飞凌的芯片系列在全球应用范围非常广。其中的明星产品就是他家的AurixTricoreTC系列。
翻开它相对冗长的家族产品介绍,可以发现TC系列主要经历了两代的变迁,TC2XX和TC3XX,相当时间内,当年TC2XX系列刚推出的时候也是相当的震撼,尤其是对于国内Tier1,对于多核多进程任务以及核间通讯,双核锁步,内核监控,时间同步等概念还没有清晰的认识,对功能安全的架构还没有深刻的认知的时候。这时的英飞凌已经前瞻性的给出了解决方案。
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除了TC29X系列的芯片,有着明确的自动辅助驾驶,自动驾驶等场景的针对性的IP组合,例如千兆以太,高速串行接口等。其余TC2XX系列的芯片在使用场景上,只能是安全性较高计算能力相对要求不那么高的应用,最符合的就是如伺服电机,电梯,逆变器等工业控制领域,亦或是如像素大灯,制动,安全气囊,ESP底盘,悬架控制,或者是新能源BMS,DCDC,INV等高频高压电子开关的控制。
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再仔细翻开TC系列的技术规格手册,除了内置SRAM,Flash容量大小,锁步核的数量和主频,外设接口数量这些直接影响功耗和可扩展性的差别以外,几乎找不到这些型号之间显著的标签。想必英飞凌也是想在保证产品丰富性的同时,将软件的适配工作降到最低程度。同时自身的开发流程也可以尽量遵循一套,产品的升级维护也可以只在一个一个旗舰型号上进行迭代,尽可能地减少开发成本。但是缺点也是有的,不太明确的产品定位供应商的选择困难的加剧,以及内部产品间的相互挤压市场,造成利润空间的减少。也许是意识到了诸如以上的种种问题,英飞凌在定义3系列芯片的时候,将产品的差异化逐步放大,逐渐行程了各个系列的独有的标签。
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在第二代Aurix系列中,除了更低的功耗(1~2w),更灵活的接口扩展(emmc,ethernet),更丰富的使用场景,都让用户感受到第二代的产品只是随着第一代产品的性能逐步落后,所不得不进行的一次硬件升级,核心本质上并没有更多丰富的自研IP的加持,更多的还是基于老的架构的优化。特别是从工艺制程(40nm)和内核性能的角度(单核算力在1000DMIPS左右),并没有质的飞跃。德国企业相对保守的研发风格使得Aurix这个曾经聚光灯下的宠儿,有了一丝倦怠。
也许是意识到了这一点,在英飞凌的官网上,特意将硬件安全模块-HSM,花了篇幅着重介绍了一下。因为随着网络时代,尤其是V2X,智能网关的介入,车内的信息安全的关键性和重要性以及成为了车企间的共识。
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英飞凌的硬件安全模块,集成了硬件加速器,支持AES128,公钥加密,哈希,真随机数等加密算法。内置32bitCPU,配合外部的Tricore,可以进行密钥安全验签,身份认证,安全启动,程序加解密等一些了信息安全相关的操作。
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