半導(dǎo)體供應(yīng)商意法半導(dǎo)體（STMicroelectronics；ST）推出其創(chuàng)新車用微控制器Stellar系列的進(jìn)一步產(chǎn)品資訊，介紹新款微控制器如何確保多個(gè)獨(dú)立即時(shí)應(yīng)用軟體在執(zhí)行的可靠性和確定性。
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| 意法半導(dǎo)體推出多應(yīng)用、確定性車規(guī)級(jí)MCU的功能，最大化提升下一代域區(qū)域架構(gòu)的安全和保安性 |
意法半導(dǎo)體指出，可靠性和確定性是當(dāng)今汽車產(chǎn)業(yè)所面臨之最嚴(yán)峻挑戰(zhàn)之一，因?yàn)樾驴钇嚰軜?gòu)的復(fù)雜性需將多個(gè)獨(dú)立應(yīng)用系統(tǒng)整合到一個(gè)功能強(qiáng)大且高度整合的MCU上，這通常涉及確定性和虛擬化二選一的問題而Stellar可以兼具兩者。
新型控制器Stellar具備高整合度與卓越的運(yùn)算能力，可大幅簡化多源軟體并行及確定性執(zhí)行，同時(shí)確保最高的安全性和處理性能。這些功能符合下一代連網(wǎng)汽車的電氣／電子（electric／electronic；E/E）體系架構(gòu)的系統(tǒng)要求。
Stella導(dǎo)入了最先進(jìn)的硬體支援虛擬化的處理器、服務(wù)品質(zhì)設(shè)定、外設(shè)隔離，以及晶片連線層面的資源隔離等新功能。這些功能確保軟體功能隔離不會(huì)造成相互干擾而且安全，獨(dú)立的應(yīng)用軟體或虛擬ECU電控元件可以在同一顆MCU晶片上共存，支援同時(shí)存在多個(gè)ASIL安全級(jí)。
意法半導(dǎo)體與車用電子模組供應(yīng)大廠博世（Bosch）合作開發(fā)這項(xiàng)新技術(shù)，以滿足OEM客戶未來的整合需求。
Bosch??總裁Axel Aue表示：「我們將Stellar的功能定義為克服整合挑戰(zhàn)，同時(shí)保持相互隔離。這種系統(tǒng)的運(yùn)算性能非常出色，而相變記憶體性能等於甚至超越了快閃記憶體的技術(shù)。此外，Stellar的無線韌體更新（FOTA）性能完美無缺，不用關(guān)機(jī)，而且沒有恢復(fù)過程。」
意法半導(dǎo)體策略與車用處理器和射頻產(chǎn)品部總經(jīng)理Luca Rodeschini表示：「我們?cè)O(shè)計(jì)Stellar的目的是為滿足未來的汽車域/區(qū)域架構(gòu)，以及針對(duì)服務(wù)的通訊需求，在即時(shí)性能、安全性和確定性方面設(shè)立具有野心的目標(biāo)。博世的產(chǎn)品功能定義、評(píng)估和驗(yàn)證是來自專家的確認(rèn)，證明我們的團(tuán)隊(duì)有能力整合出色的即時(shí)性能、嵌入式PCM非易失性記憶體和全方位虛擬化，確保軟體隔離分區(qū)有效，提升汽車的安全性和便利性。」
迄今為止，意法半導(dǎo)體已向客戶提供了3,000多個(gè)樣片，這些樣品已使用於汽車電子零件中大約一年的時(shí)間。
硬體虛擬化 解決軟體復(fù)雜性和整合度難題
Stellar內(nèi)建Arm Cortex-R52多核心處理器，有些內(nèi)核是以鎖步方式執(zhí)行，有些內(nèi)核采用分核執(zhí)行模式，并具有2層記憶體保護(hù)單元和低延遲的通用中斷控制器。
全新MCU適用於達(dá)到汽車功能性安全標(biāo)準(zhǔn)ISO 26262的最高安全完整性等級(jí)ASIL-D的硬實(shí)時(shí)應(yīng)用；還有多個(gè)性能強(qiáng)大的加速器，用於安全資料路由、數(shù)據(jù)處理和運(yùn)算功能，支援先進(jìn)安全功能和各種通訊命令與控制。
該款MCU在晶片上網(wǎng)路和記憶體層級(jí)使用虛擬機(jī)器ID（Virtual Machine ID；VMID），提供一個(gè)覆蓋多層面的全方位虛擬化功能。防火墻確保在所有晶片連線（包括外部周邊）層面的完全隔離。這些防火墻使Stella可以管理虛擬機(jī)器（VM）對(duì)外部周邊的使用權(quán)和和優(yōu)先權(quán)，確保所有任務(wù)關(guān)鍵型功能可隔離執(zhí)行。
透過其獨(dú)有的架構(gòu)和硬體虛擬化功能，Stella以免干擾的方式確保應(yīng)用執(zhí)行的安全。相較於軟體虛擬化，硬體具有較為顯著優(yōu)勢(shì)，包括降低處理器內(nèi)核的任務(wù)負(fù)荷和虛擬化對(duì)記憶體的影響。
同時(shí)，透過本身的硬體資源，Stellar解決了軟體復(fù)雜性和整合度的難題，成本低於各自執(zhí)行內(nèi)部管理和管理通訊協(xié)議堆疊相關(guān)延遲的多個(gè)獨(dú)立的ECU的總成本。
支援多個(gè)即時(shí)操作系統(tǒng)（OSes）獨(dú)立執(zhí)行
Stellar可支援多個(gè)即時(shí)操作系統(tǒng)（OSes）獨(dú)立執(zhí)行而不相互干擾。而這些即時(shí)操作系統(tǒng)可以分開管理功能安全等級(jí)不同的應(yīng)用軟體。Stellar的處理性能非常出色，利用AES專用加速器處理乙太網(wǎng)路或CAN匯流排通訊加密演算法，降低MCASec、IPSec和CAN驗(yàn)證所使用之主要硬體安全模組（Hardware Security Module；HSM）的負(fù)荷。
整合PCM 升級(jí)彈性和讀寫次數(shù)
Stellar整合了非易失性相變記憶體（PCM）。PCM讀取速度快，具有快閃記憶體所缺少的單一位元可修改功能，確保無線（OTA）不關(guān)機(jī)更新，即使更新整個(gè)記憶體也不需要關(guān)機(jī)。除了更高的升級(jí)彈性和更多的讀寫次數(shù)外，期間單一位元?jiǎng)討B(tài)修改（無需擦除）透過刷新位元消除單一位元錯(cuò)誤，擴(kuò)大了安全性設(shè)定，并延長了記憶體的使用壽命。
在高溫讀寫操作可靠性、輻射固化、耐擦寫能力和資料保留期限等方面，意法半導(dǎo)體依照汽車應(yīng)用的最嚴(yán)格要求，開發(fā)出測(cè)試嵌入式相變記憶體技術(shù)，這款嵌入式相變記憶體ePCM達(dá)到了汽車AEC-Q100 Grade 0標(biāo)準(zhǔn)要求，最高工作溫度可達(dá)+165。C。
