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芯馳科技與博世攜手打造高性能中央網(wǎng)關(guān)SoC電源解決方案

蓋世汽車(chē) 2024-05-22 13:14

在2024年北京車(chē)展上，博世半導(dǎo)體與芯馳科技共同展出了一款由雙方合作開(kāi)發(fā)的參考設(shè)計(jì)板。該設(shè)計(jì)板基于芯馳的G9H中央網(wǎng)關(guān)SoC 芯片，并搭載了博世高度集成的PMIC CS600，凸顯了電源管理芯片CS600在中央網(wǎng)關(guān)SoC系統(tǒng)中的新興應(yīng)用。此次合作充分體現(xiàn)了博世和以芯馳為代表的國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體廠商之間的緊密協(xié)作，雙方致力于滿足汽車(chē)技術(shù)快速發(fā)展的需求。

2024北京車(chē)展博世高層領(lǐng)導(dǎo)參觀芯馳展臺(tái)

芯馳是全場(chǎng)景智能車(chē)芯引領(lǐng)者，面向中央計(jì)算+區(qū)域控制電子電氣架構(gòu)提供高性能、高可靠的車(chē)規(guī)芯片，產(chǎn)品覆蓋智能座艙、中央網(wǎng)關(guān)和高性能MCU等領(lǐng)域。芯馳的G9系列處理器是為新一代車(chē)載中央網(wǎng)關(guān)而設(shè)計(jì)的高性能車(chē)規(guī)級(jí)芯片，也是首個(gè)適配中國(guó)車(chē)用操作系統(tǒng)開(kāi)源計(jì)劃的芯片。G9系列采用雙內(nèi)核異構(gòu)設(shè)計(jì)，包含高性能Cortex-A55 CPU內(nèi)核及雙核鎖步的高可靠Cortex-R5內(nèi)核，在承載未來(lái)網(wǎng)關(guān)豐富的應(yīng)用同時(shí)，也能滿足高功能安全級(jí)別和高可靠性的要求。

自2020年推出首款產(chǎn)品以來(lái)，芯馳G9系列在產(chǎn)品更新迭代的同時(shí)，也對(duì)SoC的供電需求逐步提升，需要更多的電源軌道數(shù)量、更強(qiáng)的電流供給能力，以及更安全可靠的供電方案。

博世PMIC CS600是一款可定制的高性能的電源管理芯片，如圖2所示。專(zhuān)門(mén)為μC、SoC芯片以及外設(shè)提供完整的電源解決方案，它除了具有豐富的電源資源（11路軌道）外，還配備了GPIO，ADC以及SPI等輔助單元，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立又多樣的監(jiān)控保護(hù)，為產(chǎn)品提供高功能安全等級(jí)的保障。目前該芯片已應(yīng)用在ADAS，中央網(wǎng)關(guān)，以及域控制器等系統(tǒng)當(dāng)中。

CS600 電源管理芯片

經(jīng)過(guò)雙方的深入評(píng)估，芯馳G9H SoC系統(tǒng)采用博世CS600電源方案的參考設(shè)計(jì)。CS600替代原先由多個(gè)DCDC電源芯片組成的電源網(wǎng)絡(luò)；在滿足電源軌道數(shù)量、電流能力、上下電時(shí)序，系統(tǒng)擴(kuò)展等各種要求的同時(shí)，構(gòu)建功能安全等級(jí)ASIL-D的電源系統(tǒng)。

CS600供電方案框圖

在G9H SoC系統(tǒng)的電源解決方案中，CS600 共輸出10路供電軌道，包括：4路LDO，4路SMPS與2路可組合使用的DGD SMPS；分別為G9H SoC中的RTC（時(shí)鐘域），SAF（安全域），AP（應(yīng)用域）三個(gè)部分供電，方案框圖如圖3所示。CS600 采用OTP方式對(duì)所有電軌的輸出電壓、上下電時(shí)序進(jìn)行配置，對(duì)ADC采樣、錯(cuò)誤管理，GPIO等模塊完成設(shè)定。

CS600在滿足SoC 各條電軌用電量的同時(shí)，并兼顧相關(guān)外設(shè)的供電，如OSPI Flash、LPDDR4/4x、eMMC等。解決方案還為SAF域、AP域考慮到了擴(kuò)展外部電源的設(shè)計(jì)：將GPIO2 與 GPIO3 分別用作外部控制引腳EXT_CTRL0和EXT_CTRL1，能夠按時(shí)序使能外部電源，以滿足更多負(fù)載的供電要求。再通過(guò)ADC通道對(duì)外部電源電壓進(jìn)行采樣，實(shí)現(xiàn)了對(duì)供電系統(tǒng)的靈活拓展與全面監(jiān)控。

圖4為CS600 G9H電源解決方案評(píng)估板，其中CS600采用了雙排 QFN-96 封裝，尺寸縮小至10x10mm2 。從圖中可以看出CS600與外圍電路的布局緊湊，相比分立器件組成的供電方案減少了PCB的面積。

CS600 G9H電源解決方案評(píng)估板

博世與芯馳共同開(kāi)發(fā)參考設(shè)計(jì)的合作，開(kāi)拓了博世PMIC CS600在中央網(wǎng)關(guān)SoC電源解決方案中的應(yīng)用，并助力中央網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品在市場(chǎng)中的推廣。

接下來(lái)，雙方將進(jìn)一步加深合作，繼續(xù)為中央網(wǎng)關(guān)，以及其他車(chē)內(nèi)SoC 提供可靠的完整系統(tǒng)的電源解決方案。同時(shí)，芯馳在新一代高性能車(chē)規(guī)MCU產(chǎn)品系列中也規(guī)劃了博世核心IP GTM4的集成，將芯馳的MCU產(chǎn)品線拓展到更加廣泛的車(chē)載應(yīng)用。

雙方團(tuán)隊(duì)共同表示，博世與芯馳將持續(xù)攜手共建本土半導(dǎo)體生態(tài)鏈，致力于為中國(guó)汽車(chē)行業(yè)的蓬勃發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。