Hochleistungs-Mikrocontroller für Smart-Cockpit-Displaysysteme in Fahrzeugen

Infineon veröffentlicht den TRAVEO CYT4EN, einen Automotive-Mikrocontroller, der für den Betrieb von Hochleistungs-Kombiinstrumenten und Multi-Screen-Anwendungen entwickelt wurde. Diese Hardwarekomponente zielt speziell auf Smart-Cockpit-Systeme in Personenkraftwagen und Zweirädern ab, indem sie die Grafikverarbeitungsfunktionen repliziert, die traditionell höherwertigen System-on-Chip-Architekturen vorbehalten waren.

Speicherintegration und Grafikverarbeitungsfunktionen
Der CYT4EN-Mikrocontroller ist direkt mit externem LPDDR4-Speicher verbunden und nutzt ein optimiertes Speichersubsystem, das in Zusammenarbeit mit Micron entwickelt wurde. Diese Architektur gewährleistet eine ausreichende Bandbreite für 2,5D-Grafiken und 3D-Szenen-Rendering. Die Prozessoreinheit kann Auflösungen bis zu Full HD ausgeben und zwei separate Displays gleichzeitig ansteuern. Durch die Kombination von Standard-Reaktionszeiten für Automotive-Mikrocontroller mit Speicherzugriffen mit hoher Bandbreite reduziert die Hardware die gesamten Materialkosten und die Platinenkomplexität für Displayarchitekturen in Fahrzeugen.

Hardwareeffizienz und funktionale Sicherheitsstandards
Herkömmliche System-on-Chip-Plattformen erfordern häufig mehrsekündige Initialisierungssequenzen und ein umfassendes Wärmemanagement. Im Gegensatz dazu erreicht dieser hochintegrierte Mikrocontroller deterministische Boot-Zeiten von weniger als 150 Millisekunden. Die Prozessoreinheit unterstützt Zertifizierungen der funktionalen Sicherheit bis zu ASIL-B gemäß ISO 26262 und wurde in Übereinstimmung mit der Norm ISO 21434 für Cybersicherheit in Fahrzeugen entwickelt. Eine unabhängige Spannungsdomäne ermöglicht es, dass Kernkommunikations- und grundlegende Verarbeitungsfunktionen in Energiesparmodi aktiv bleiben, wodurch Energie gespart wird, während die Netzwerkverbindung des Fahrzeugs und die Systemrobustheit aufrechterhalten werden.

Systemintegration und Leiterplattendesign
Auf Integrationsebene macht die Hardware zusätzliche Mikrocontroller für das Systemmanagement oder die fahrzeuginterne Netzwerkkommunikation überflüssig. Die optimierte Energieeffizienz hebt die Notwendigkeit aktiver Kühlmechanismen auf und ermöglicht es Ingenieuren, vereinfachte Leiterplatten-Layouts mit nur sechs Lagen zu verwenden. Diese direkte Reduzierung der Fertigungskomplexität unterstützt Tier-1-Zulieferer der Automobilindustrie bei der Kostenoptimierung.

Thomas Boehm, Senior Vice President of Automotive Microcontrollers bei Infineon, erläuterte die strukturellen Gründe: „Indem wir die Einfachheit, Sicherheit und schnelle Reaktionsfähigkeit einer MCU-Architektur mit dem Speicher mit hoher Bandbreite kombinieren, der für moderne Cockpit-Grafiken erforderlich ist, ermöglichen wir eine neue Generation von Fahrzeugdisplays.“

Zusätzlicher Kontext
Dieser Abschnitt beschreibt technische Spezifikationen und Wettbewerbs-Benchmarking, die nicht in der ursprünglichen Pressemitteilung enthalten sind.

Auf dem Markt für Automotive-Display-Mikrocontroller differenzieren Hersteller ihre Hardware basierend auf Speicherschnittstellen, Funktionen zur Grafikbeschleunigung und Boot-Zeiten. NXP Semiconductors bietet den Crossover-Mikrocontroller i.MX RT1170 an, der mit bis zu 1 GHz unter Verwendung einer Arm Cortex-M7- und M4-Dual-Core-Architektur arbeitet. Das NXP-Gerät unterstützt 2D-Vektorgrafiken und lässt sich an externes SDRAM anbinden, wobei es auf digitale Kombiinstrumente und Infotainmentsysteme abzielt. Renesas bietet die RH850/D1M-Serie an, die eine 2D- und 3D-Zeichen-Engine zusammen mit einem eingebetteten Video-RAM integriert, wodurch externer Speicher in Cluster-Anwendungen der unteren Preisklasse überflüssig wird, während externes DDR für höhere Auflösungen unterstützt wird.

Im Vergleich zu diesen Architekturen konzentriert sich der Infineon TRAVEO CYT4EN auf das LPDDR4-Speichersubsystem, um die Lücke zwischen herkömmlichen Mikrocontrollern und komplexen Grafikprozessoren zu schließen. Während der Renesas RH850/D1M stark auf eingebettetes Video-RAM angewiesen ist, um externe Komponenten für grundlegende Kombiinstrumente zu minimieren, benötigt die Infineon-Einheit externes LPDDR4, um ihr Dual-Display-Full-HD-Rendering zu erreichen. Dies positioniert die Infineon-Hardware näher an der visuellen Leistung von System-on-Chips, während die für Standard-Automotive-Mikrocontroller charakteristischen Boot-Zeiten von unter 150 Millisekunden beibehalten werden.

Bearbeitet von Aishwarya Mambet, Induportals-Redakteurin, mit Unterstützung von KI.

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