EXPERT: Hårda kärnor i mjukvarudefinerad bil

E XPERTA RTIKEL

NXP ger den mjuka bilen hårda kärnor

Modultillverkaren MicroSys Electronics har kvalificerat NXP-processorn S32G274A för industriella tillämpningar och har som första företag integrerat den i en systemmodul (SoM System-on-Module). Modulen är tänkt att användas i exempelvis realtidsanslutna fordon, mobila och stationära maskiner samt testutrustning för fordon.

S32G274A kan köra appar och är dessutom försedd med heterogena nätverksgränssnitt, acceleratorer och hårdvarusäkerhet. Och den stöder realtid och funktionssäkerhet enligt ISO 26262 ASIL D.

Ett av de mest kritiska kraven inom Industri 4.0 och Internet of Things är att anslutningarna ska klara hög genomströmning av data. Det gäller framför allt inom det område som kallas smart mobilitet, där allt fler fordon dygnet runt är 5G-uppkopplade till olika gateways för att kunna använda olika tjänster.

Ett stort antal funktioner i bilen behöver kunna hanteras, såväl infotainment och andra användarfunktioner som kaross, komfort, drivlina och avancerade förarassistanssystem (ADAS). Allt oftare efterfrågas även självkörning. I dessa fall är det viktigt att styrenheter eller zongateways med minsta möjliga fördröjning (latens) kan kommunicera med lokala sensorer och aktuatorer.

Behov av hög datagenomströmning

Sådana gatewayer förväntas kunna bearbeta allt mer data allt snabbare och klara allt högre genomströmning – allt för att stödja nya uppkopplade tjänster såsom fleet management, V2X-kommunikation, nya ADASfunktioner och självkörning, och även ha avbrottsfri over-the-air-kapacitet (OTA).

Till det kommer att de måste vara realtidskapabla och vara extremt säkra – både vad gäller säkerhetsfunktioner i hårdvaran och stöd för funktionell säkerhet upp till ASILD enligt ISO 2626. De här kraven ställs inte bara på välkända varumärken inom fordon och mobilitet utan även på kommersiella anläggnings- och jordbruksmaskiner, fjärrtåg, tunnelbanetåg samt andra typer av mobila enheter som exempelvis autonoma lagerrobotar och drönare.

Inom detta område har NXP höjt ribban rejält med S32G274A, som är en processor kvalificerad för att uppfylla krav inom både automotive och industri. Den levererar 15 900 Dhrystone Mips, vilket motsvarar mer än tio gånger högre realtids- och nätverksprestanda än de äldre fordonsplattformarna.

För att kunna ta detta prestandasprång är S32G2 uppbyggd av ett flertal styrenheter, applikationsprocessorer, nätverksacceleratorer och en dedikerad så kallad Hardware Security Engine (HSE) – allt integrerat på samma chip. För allra första gången får utvecklare därmed tillräckligt med bredbandig processorkraft och avancerad konnektivitet för att kunna köra taktila internetapplikationer via 5G i realtid.

Prestandaökningen beror i första hand på att flera funktioner som tidigare varit separerade nu ligger på samma chip. Den höga integrationsnivån ger också fördelen att tillåta direkt kommunikation vilket ger lägre latens än när externa komponenter blandas in.

Den inbyggda lockstep-funktionen (som upptäcker fel under exekvering och dataöverföring) liksom övervakning av hårdvarurelaterade fel, är ytterligare värdefulla tillskott till applikationer som ställer höga krav på säkerhet.

Av Lukas Steinert och Christian Bauer, MicroSys Electronics

Lukas Steinert ansvarar för teknikområdet System Hard- and Software Architect and Functional Safety på MicroSys Electronics. Hans karriär började inom flygteknik, där han blev certifierad expert på felsäker hårdvara för bemannade och obemannade flygsystem. År 2013 började han på MicroSys, och tog då med sig sin expertis till mobila och industriella tillämpningar. Parallellt doktorerar han vid Münchens tekniska universitet (TUM) vid Institutionen för Flight System Dynamics. Christian Bauer arbetar på MicroSys Electronics, där han sedan 2007 ingår i gruppen Embedded computing. Han började som hårdvaruingenjör, för att sedan bli chef över produktutveckling, för att idag arbeta som Key Account Manager. I sitt dagliga arbete numera kombinerar han sitt intresse för kundens behov med lösningsorienterad produktkompetens.

Inbyggda gränssnitt frigör CPU-kapacitet

Uppkopplade fordon och rörliga maskiner behöver inbyggt stöd för relevanta gränssnitt såsom CAN, FlexRay och LIN, eftersom generella bussanslutningar för CAN lastar ner huvudprocessorn i onödan med interrupt.

FPGA:er är inte ett kostnadseffektivt alternativ och kräver extra utvecklingsresurser för programmering. Det mest attraktiva är istället att fordonsbussar (20×CAN FD-buss, 2×FlexRay och 7×LIN) är integrerade på chipet eftersom det säkerställer att även de mest komplexa delsystemen kan adresseras utan latens.

Till detta kommer att NXP:s mjukvarumotor Low Latency Communication Engine (LLCE), en firmware optimerad för dataöverföring i fordonstillämpningar, och Packet Forwarding Engine (PFE), som bearbetar IP-paket från Ethernet, tillsammans minskar belastningen på processorn avsevärt.

Högpresterande ARM-kärnor

NXP S32G274A orkestrerar fyra Arm Cortex-

NXP:s fordonsprocessor S32G2 kan användas i en domänbaserad arkitektur där olika styrenheter utför specifika funktioner, eller i en så kallad zonbaserad arkitektur där strukturen är mjukvaruorienterad. I det senare fallet kopplas vanligtvis den centrala beräkningsenheten till sensorerna via nätverksanslutna zongateways.

NXP ger den mjuka bilen hårda kärnor

Miriac MPX-S32G274A är den allra första systemmodulen att integrera S32G27.

Miriac MPX-S32G274A går även att få som ett utvecklingspaket.

A53-kärnor på 1 GHz med Arms SIMD-teknik Neon, allt organiserat i två kluster: en för applikationer och en för tjänster. Kärnorna ger upp till 2,3 DMIPS vardera.

Till detta kommer tre Arm Cortex-M7 med dubbla kärnor som kan gå i lockstep med varandra. Tillämpningar som kräver dedikerade coprocessorer – exempelvis för att styra maskiners rörelse – kan dra nytta av de tre M7:orna. Likaså stöder de realtidsoperativsystem som Autosar och FreeRTOS.

Integrerad funktionssäkerhet

För säkerhetskritiska applikationer kan både M7- och A53-kärnorna drivas i lockstep-mode.

Vid behov kan M7-kärnorna arbeta i 2oo3läge för att säkerställa att när kärnor ger olika resultat på samma beräkning så fattas ett majoritetsbeslut. 2oo3 innebär att två eniga enheter av tre krävs för att ett system ska fungera. På så sätt kan kärnorna stödja funktionell säkerhet upp till ASIL-D såväl som alla andra säkerhetsstandarder som är analoga med IEC 61508.

Den inbyggda HSE-motorn erbjuder omfattande säkerhet för data och applikationer. Här ingår funktioner för datakryptering och dekryptering samt generering och verifiering av MAC-instruktioner och signaturer. Vid start av systemet kontrolleras minnet så att det bootar säkert.

HSE tillhandahåller dessutom hårdvaruaccelererad kommunikation för SSL/TSL i realtid och stöder säkerhetsprotokollet IPsec. Likaså tillhandahåller HSE-motorn funktioner för generering av slumptal och säker nyckelhantering.

Snabb kommunikation

NXP:s LLCE-motor är ansvarig för att hantera allt dataflöde för de klassiska fordonsbussarna CAN, LIN och FlexRay. Det frigör värdprocessorn från alla IO-uppgifter och från att hantera hundratusentals förfrågningar om interrupt för att bearbeta data.

På samma gång är PFE-motorn ansvarig för att bearbeta IP-paket över Ethernet. Det handlar om att hantera beräkning och konvertering av checksummor liksom headerverifiering och manipulering samt stöd för virtuella LAN och att utföra paketrouting. Här ingår också en brandvägg som skyddar mot externa attacker, och även kan detektera intrång.

System-on-Modules

De som utvecklar applikationer för kommersiella fordon, mobila maskiner och nya mobilitetslösningar som endast tillverkas i batcher har inte råd att från grunden utveckla och integrera komplexa gateways/processorer i sina system. Istället måste de koncentrera sig på applikationsutveckling, som är det som skiljer dem från konkurrenterna.

FAKTA

Fordon, men också mycket annat

Systemmodulerna MPX-S32G274A möter alla tekniska krav för att användas i fordon, och levereras med all nödvändig dokumentation så att det blir enklare för en kund att använda dem i egna certifieringar och dokumentation.

Ytterligare en fördel är att OEM:er får tillgång till experter som kan hjälpa till med det mesta, exempelvis säkerhetskritiska mjukvaruimplementationer som bygger på internationella standarder som IEC 62443 och ISO 26262.

Detta kan sedan andra industrier med krav på funktionssäkerhet dra nytta av. Några exempel är för att möta standarder som motsvarar IEC 61508, som järnvägsteknik (EN 50155), stationära och mobila maskiner (ISO 13849), industrirobotar (ISO 10218), styrsystem (IEC 62061) och drivsystem (IEC 61800-5-2). Likaså förenklas godkännanden inom flygområdet (DO-254/DO-160).

Systemmodulen MPX-S32G274A ger utvecklare en plattform som har det mesta. Bland annat får hen tillgång till alla IO:s hos S32G2-processorn samt RAM, eMMC och en mängd gränssnitt.

Här hjälper Cots-plattformar (commercial off-the-shelf, standardlösningar, ”hyllvara”) eftersom de tillåter utveckling av skräddarsydda lösningar utan att mycket tid behöver läggas på design av en central beräkningsenhet. Cots-systemmoduler blir alltmer populära i dessa sammanhang. De integrerar redan funktionsvaliderade drivrutiner för alla gränssnitt som stöds samt allt som behövs för att ett operativsystem ska fungera, från att det startar (boot) till inloggning.

Detta sparar tid och ökar säkerheten i konstruktionen eftersom modulerna inte enbart används för en utan för flera konstruktioner och därmed kan levereras med en uppsättning förvaliderade funktioner. Sammanfattningsvis ger systemmoduler en mycket solid grund för design och implementation av skräddarsydda styr- och gatewaylösningar för såväl fordon som för mobila och stationära maskiner av alla slag.

MicroSys Electronics – som är en NXP Gold Partner – har integrerat S32G27 in sin systemmodul Miriac MPX-S32G274A. Modulen kommer med en garanterad tillgänglighet på minst 15 år, vilket anses tillräckligt för de avsedda tillämpningarna.

Alla delar i modulen är specificerade för temperaturområdet −40°C till +85°C. Processorn är till och med designad för AECQ100 klass 2, vilket betyder att den är garanterad att klara −40°C till +115°C. Ett lågt TDP (thermal design power) gör dessutom passiv kylning till ett alternativ.

Funktionerna hos modulen i detalj

Miriac MPX-S32G274A går att få som en produkt som kan köra applikationer eller som ett utvecklingspaket där bärarkort, kablar och kylning ingår.

Vad gäller minne innehåller modulen 4 Gbyte LPDDR4 med bandbredden 3200 MT/s, 32 Gbyte eMMC och 64 Mbyte QuadSPI. Likaså kan ett externt SD-kort multiplexeras med det inbyggda icke-flyktiga eMMC:et.

Modulen kan även anslutas på en mängd sätt. Här ingår fyra SerDes-gränssnitt som kan konfigurerbara som PCIe Gen3 2×1 eller 2×2, fyra stycken Gigabit Ethernet-portar, 18 CAN FD-gränssnitt liksom två FlexRay och fyra LIN. Till detta kommer ytterligare gränssnitt såsom 14 GPIO, 12 analoga ingångar (ADC:er), tre SPI:er, två uartar, en USB och tre I2C:er. Modulen stödjer även Aurora och JTAG för spårning och felsökning.

Slutligen bör nämnas ett omfattande stöd för Linux, inklusive bootloader och alla nödvändiga drivrutiner. MicroSys erbjuder även stöd för dedikerade implementationer av realtidsoperativsystemet FreeRTOS genom de dubbelkärniga Arm Cortex-M7-processorerna, utöver det standardstöd som NXP har för fordon. n

FAKTA

NXP väljer MicroSys systemmodul

Processortillverkaren NXP har valt att använda MicroSys systemmodul Miriac – som är baserad på NXP-processorn S32G2 – i sin skalbara utvecklingsplattform för fordon. NXP motiverar beslutet med: ”Det är mycket enklare och effektivare att designa in en applikationsfärdig superkomponent som redan integrerar processor, RAM och flash än att starta en helt anpassad design från början.”

Därför rekommenderar NXP utvecklare att använda systemmoduler när de designar sitt eget kort. En stor utmaning är till exempel att säkerställa signalintegritet och kvalitet, och vid mycket höga frekvenser är det besvärligt att hantera längdmatchning, linjeimpedans och impedanshopp. För att hantera detta krävs ett speciellt PCB-material och kortet behöver ha många lager eftersom det är extremt tätt packat.

Om kunderna istället använder systemmoduler kan bärarkortet vara betydligt mindre komplext. Resultatet blir enklare layout, lägre PCB-kostnad och hög signalintegritet.

BlueBox 3.0 från NXP.

ÄR DU MEDLEM I ?

SVENSKA ELEKTRO- OCH DATAINGENJÖRERS RIKSFÖRENING (SER) är intresseförening för yrkesverksamma. SER är kontaktskapare mellan medlemmar och intressanta företag. SER arrangerar studiebesök, föredrag och seminarier med aktuellt fokus. Allt detta och mer därtill hittar Du som medlem på ser.se, bland annat dessa aktuella händelser: • Föredrag om 5G, utveckling och drivkrafter - 7/3 2022 kl. 18:30 - 19:30 • EU´s NIS direktiv uppdateras till NIS-2 - 14/3 2022 kl. 18:00 - 19:30 • Första e-utgåvan av Telekomboken ”HUR SVENSKA TELEKOM KOM TILL VÄRLDEN” Bli medlem i SER: ser.se/medlemskap/bli-medlem/. I medlemskapet ingår även medlemstidningen EL- OCH DATATEKNIK, Elektroniktidningen, Nordisk Energi. Läs mer på ser.se.

Säker Cortex M för AIoT

n ARTIFICIELL INTELLIGENS

Cortex M85 är brittiska Arms nya flaggskepp i styrkretsfamiljen Cortex M.

M85 har den vassaste prestandan i syskonskaran. I synnerhet för artificiella neuronnät och andra vektoralgebraiska algoritmer, i exempelvis signalbehandling. Den är dessutom utrustad med nya säkerhetsfunktioner.

Arm räknar upp intressanta tillämpningar för M85: termostater, smarta högtalare, drönare och industrirobotar.

Röststyrning i IoT-tillämpningar är en nisch som Arm redan profilerat sig inom och fortsätter att tro på för M85. Företaget har stoppat in M85 i Corstone 310 som är ett färdigt delsystem för röststyrning i form av ett IP-block. Det kan exempelvis användas i en röststyrd wearable eller kamera, föreslår Arm.

I Corstone 310 kompletteras M85 med den dedikerade neuronkärnan Ethos U55.

Men M85 stöder dessutom vektorinstruktioner kallade Helium vilket gör den ganska stark på AI även när den arbetar ensam.

Cortex M85 har en prestanda på 6 Coremark per MHz, eller 30 procent högre skalär prestanda än syskomet Cortex M7. Det beror bland annat på mer parallellitet i rörledningen.

UTÖVER SÄKERHETSTEKNIKEN

Trustzone kan M85 utnyttja två nya säkerhetsfunktioner i Arms instruktionsuppsättning. Båda adresserar angrepp som går ut på att finta processorn att besöka minnesadresser som angriparen har kontroll över.

Den ena säkerhetstekniken kallas pekarautentisering. Den skyddar minnesåtkomst med autentisering. Den andra kallas Branch Target Identification (PACBTI) och låter programmeraren explicit fastslå adresser som det är tillåtet för exekveringen att hoppa till.

Äldre Cortex M-kärnor kan köra kod som innehåller de nya säkerhetsinstruktionerna, men ignorerar dem, så där adderar de ingen säkerhet. De uppfattas som NOP-instruktioner – no operation.

Arm Cortex M85 finns för licensering nu, liksom Corstone 310. Samtidigt med dem släpps Corstone 1000 som använder en Cortex A-kärna i en molnuppkopplad edge-enhet.

SEDAN TIDIGARE finns Corstone 300 på Cortex M55, som också den kan tolka röstinmatning, men endast genom att spana efter vissa nyckelord.

Under utveckling är en Corstone-design för bildanalys (kodnamn Kochab) på Cortex A, liksom en Corstone för sensorfusion på en kommande Cortex M.

Merparten av alla Cortex Mcpu:er kan idag köras i virtuell hårdvara från Arm. Detsamma gäller några styrkretsar från ST och NXP, och en komplett Raspberry Pi 4B.

Meningen är att du ska kunna återanvända mjukvara mellan alla dessa hårdvaruplattformar genom att följa en standard kallad Centauri för att paketera mjukvara och dokumentation.

JAN TÅNGRING

jan@etn.se

FAKTA

Arm har kärnor och kärnsystem

Brittiska Arm licenserar ut cpu:er, grafikkärnor, neuronnätskärnor och andra funktionsblock för integrering i chips.

Cpu-familjen Cortex M är avsedd för styrkretsar. Cortex A är till för applikationsprocessorer, som typiskt kör Linux.

Corstone är referenskonstruktioner där cpu:n kompletterats med mjukvara, gränssnitt, säkerhet, acceleratorer, et cetera, för en specifik tillämpning.

Corstone-310 är en referenskonstruktion för röststyrning på cpu-kärnan M85 och neuronkärnan U55.

Fjäderklämlister

för kretskortsmontage

Utrymmessnåla don för överföring av signaler, data och nätspänning till kretskortet. Kontakterna finns både för fast anslutning på kortet, och i pluggbart utförande. Kan levereras i en mängd olika rastermått och poltal. Kabelanslutning med fjäderklämmor, traditionell skruvanslutning eller via IDC-anslutning.

Kontakta oss gärna för mer info.

08-97 00 70 info@elproman.se www.elproman.se

Synopsis släpper AI-kärna

n ARTIFICIELL INTELLIGENS

NPX6 NPU heter en IP-kärna från Synopsis för inferenser i artificiella neuronnät. Den ska ge en prestanda på 30 Tops/ watt.

Det primära tillämpningsområdet är bildanalys, som objektigenkänning, kvalitetsförbättring eller segmentering.

Men den kan även användas för till exempel ljudanalys och språkbehandling.

ÄVEN SYNOPSYS tidigare cpukärna ARC EV7x har stöd för inferenser, men den har inte prestanda som kan tävla med en dedikerad accelerator som NPX6.

NPX6 levererar 250 Tops i 1,3 GHz på en 5 nm-process. Den kan skruva upp takten ännu mer, till 440 Tops, om neuronnätet är glest, det vill säga att de flesta av dess vikter är noll.

NPX6 kan konfigureras med mellan 4000 och 96 000 MACenheter. En MAC-operation är att addera produkten av två operander till en summa vilket är en av de grundläggande operationerna på artificiella neuroner.

NPX6-näten räknar som standard med åttabitars heltal. Men det går att göra lokala modifieringar i noder och skikt och använda heltal på fyra eller 16 bitar, eller flyttal på 16 bitar i formaten BF16 eller FP16. Exempelvis kan du vilja använda vikter på fyra bitar för att spara minne och bandbredd.

DU KAN KOMBINERA flera NPX6kärnor upp till en sammanlagd kapacitet på 3,5 petaops. 1 teraops (Tops) är en biljon operationer per sekund och en petaops (Pops) en biljard.

NPX6 har stöd för klassiska aktiveringsfunktioner som tanh och sigmoid. En programmerbar aktiveringsfunktion som bygger på en lookuptabell stöder även nymodigheter som mish och swish – för att inte tala om framtida aktiveringsfunktioner som ingen tänkt på ännu.

EN VERSION kallad NPX6FS är kvalificerad enligt fordonsstandarden ISO 26262 för att kunna användas i kritiska system.

Utvecklingsverktyget MetaWare MX låter dig konfigurera enligt ovan och kompilera och optimera CNN, RNN, LSTM, transformatorer, rekommenderare och andra neuronnätstyper.

Synopsis NXP6 räknar extra effektivt i glesa neuronnät.

JAN TÅNGRING

jan@etn.se

Kinesisk fordonsdator, redo för volymer

n FORDONSELEKTRONIK

Kinesiska Desay lanserar Aurora – en modulär dator för framtidens mjukvarudefinierade bilar.

Enligt Desay ska Aurora vara den första fordonsdator i sin klass som är mogen för volymproduktion.

Arkitekturen Aurora specificerar inte bara protokoll och mjukvaruarkitektur utan även mått och ett vattenkylsystem. Elektroniktidningen hittar dock endast beskrivningar av Aurora i fågelperspektiv, inga mer specifika detaljer om ingående komponenter.

VI HAR BETT en svensk representant för Desay ta fram mer uppgifter, hittills utan svar.

Det är känt att Desay sedan tidigare är partner med amerikanska Qualcomm i projekt som använder dess fordonsprocessor Snapdragon Drive. Men i en presentationen av Aurora förekommer även Nvidias konkurrerande hårdvara Orin.

En presentation visar en hierarkisk modulär arkitektur med delsystem som Intelligent Cabin, Intelligent Driving och Connected Services i toppen.

I BOTTEN FINNS virtualiserad konfigurerbar beräkningshårdvara. Däremellan finns mjukvarukomponenter som alla delsystem kan använda.

Stöd räknas upp för de vanliga fordonsprotokollen. PCI Express och Ethernet nämns som komponenter. Funktionell säkerhet ska vara adresserad på Asil D-nivå.

Lösningen ska vara energieffektiv. Desay nämner en beräkningskraft på 2000 Tops, 2000 biljoner operationer per sekund.

FAKTA

Dator på hjul

Aurora är en datorarkitektur för ett begrepp som du hört många gånger förut: den mjukvarudefinerade bilen.

Den kontrasteras mot dagens fordonshårdvara som implementeras i form av hundratals ECU:er (electronic control units) som kan köra olika operativsystem och arbetar oberoende av varandra.

I en ideal mjukvarudefierad bil implementeras istället bilens olika delsystem i programvara på samma hårdvara – i princip som utbytbara appar i en mobiltelefon.

Elektroniktidningen saknar uppgifter om de ingående komponenterna.

DESAY HAR SEDAN tidigare följande fordonstillverkare som partners : Volkswagen, Toyota, Mazda, FAW, SAIC, Geely, Great Wall, GAC, Chery, Volvo, Nio och Xpeng.

JAN TÅNGRING

jan@etn.se

Litet kraftpaket från Flex

n KRAFT

En effektiv DC/DC-omvandlare i 1/16-brickformat som levererar 100W vid inspänningar ner till 30 V är vad Flex Power Modules – med konstruktion i Kalmar – just släppt. Den passar väl i exempelvis mikrovågslänkar, hävdar företaget.

Det är PUK-D-serien som Flex Power Modules nu expanderar.

Den första modulen kom för tre år sedan. Då var det företagets första DC/DC-modul i 1/16-brickformat som utnyttjar HRR-topologi, kort för Hybrid Regulated Ratio. Tekniken kombinerar två metoder för effekthantering – dels spänningsreglering, dels ratioreglering – som ursprungligen kommer från tiden när teamet i Kalmar ingick i Ericsson.

MODULEN SOM NU lanseras heter PKU3913D. Den täcker inspänningsområdet från 30V till 60V och kan leverera 8,4A vid 12V. Den är konstruerad för att ge hög verkningsgrad vid låga inspänner. Som högst når verkningsgraden över 95 procent.

Den är tänkt för tillämpningar med nominella ingångar på 48V eller 54V, med möjlighet till långa kablar och efterföljande spänningsfall. Som exempel nämner företaget mikrovågslänkar.

Ingången är dessutom kompatibelt med PoE-standarden IEEE 802.3af (37–57 Vdc). Likaså är modulen certifierad enligt IEC/ EN/UL62368-1 för isolationen 2250V mellan in- och utgång, vilket gör den speciellt lämpad att användas i PoE-tillämpningar.

ENHETERNA HAR SKYDD mot till exempel för hög temperatur, för låg inspänning och för hög utspänning samt för hög ström och kortslutning. De har ett MTBF (mean time between failures) på 13,88 miljoner timmar vid 40°C.

PKU3913D har storleken 33,02 × 22,86 med en höjd på 11,30 mm i formatet med öppen ram och yt- eller hålmontering. Versioner med basplatta har höjden 12,7 mm.

ANNA WENNBERG

Snabbskyfflande IoT-minne

n MINNESTEKNIK

Taiwanesiska Winbond och tyska Infineon tar sitt samarbete kring HyperRAM ett steg vidare. Nu introducerar duon ett minne med datahastigheten 800 Mbyte/s, vilket är dubbelt upp mot tidigare minnesgenerationer.

Det handlar om tredje generationen av minnesarkitekturen HyperRAM, kallad just HyperRAM 3.0.

HyperRAM är utvecklat för att stödja gränssnittet HyperBus, från början utvecklat av Cypress men numera stött av ett flertal MUC-tillverkare.

REDAN FRÅN START samarbetade Winbond med Cypress kring HyperRAM. Den första minnesgenerationen på 333 Mbyte/s släpptes 2015, sedan dess har en andra generation på 400 Mbyte/s lanserats och nu kommer alltså Winbond och Infineon – som köpte Cypress 2020 – med HyperRAM 3.0 som når upp i 800 Mbyte/s.

HyperRAM 3.0 drivs med 1,8V och klockas med upp till 200MHz, vilket också gäller för HyperRAM 2.0 och Octal xSPI RAM, men nykomlingen erbjuder högre datagenomströmning med sina 800 Mbyte/s. Den kommunicerar också via ett utökat 16-bit HyperBus-gränssnitt med 22 anslutningar.

HYPERRAM marknadsförs som ett kompakt alternativ till traditionella pseudo-SRAM i energisnåla IoT-tillämpningar där utrymmet är knappt men det krävs ett externt RAM. Några exempel är wearables, instrumentkluster i fordon, infotainment- och telematiksystem samt HMI-displayer.

Det första HyperRAM 3.0 som släpps är på 256 Mbyte och finns att få i provexemplar. Det finns tillgängligt som WLCSP (Wafer Level Chip Scale Package) eller KGD (Known Good Die).

De äldre minnesgenerationerna finns i flera olika densiteter.

ANNA WENNBERG

Kompakt industrikraft från Traco

n KRAFT

Schweiziska Traco Power, specialist på kraftomvandlare, har lanserat en serie AC/DC-omvandlare med sikte på industritillämpningar. Det är en kompakt enhet med öppen ram som levererar 50 watt.

Nykomlingen ingår i Tracos TPI-familj, som i första hand är tänkt att erbjuda kostnadseffektiv industriell strömförsörjning i kompakt format.

Det handlar om en AC/ DC-serie kallad TPI 50A-J med öppen ram som ger 50 watt och har 3000 Vac förstärkt isolation, även kalllad reinforced isolation. Det innebär ett enda isoleringssystem som ger samma grad av skydd mot elchock som dubbel isolering.

DENNA NYA SERIE erbjuder en toppeffektsfunktion som gör att den kan leverera upp till 140 procent av märkeffekten i upp till fem sekunder.

Verkningsgraden är hela 93 procent. Det gör att konstruktionen kunnat göras kompakt och att omvandlaren kan arbeta med naturlig konvektionskylning inom temperaturområdet –40°C till +60°C utan derating. Samtidigt kan den arbeta upp till +85°C med forcerad kylning eller med minskad belastning.

SERIEN UPPFYLLER ErP-direktivet (en effektförbrukning < 0,3 watt utan belastning) och EMC-krav som ställs på tillämpningar inom industri/ automation liksom test- och mätområden.

ANNA WENNBERG

En prob för GaN och SiC

n TEST&MÄT

Den är optiskt isolerad och klarar upp till 2500V med en bandbredd på 1 GHz. Tillsammans med ny mjukvara passar proben DL-ISO perfekt för mätningar på kraftkomponenter i galliumnitrid och kiselkarbid, enligt oscilloskopspecialisten Teledyne LeCroy.

Proben är utvecklad för LeCroys 12-bitarsoscilloskop i HDOfamiljerna med en samplingshastighet upp till 20 GSa/s. Den finns i tre modeller med en bandbredd på 350 MHz, 700MHz och 1 GHz. Stigtiderna är 1,1 ns, 750 ps respektive 435ps mätt som 10–90 procent av amplituden.

Vid differentiell mätning kan spänningen vara upp till 2500V medan det vid common modemätning går att mäta upp till 60kV (DC).

NOGGRANNHETEN i DC-mätningarna är enligt LeCroy ner till 1,5 procent.

Tillsammans med den nya mjukvaran som bland annat kan beräkna switchförlusterna, passar probarna därför för kraftkomponenter med stort bandgap, framförallt SiC och GaN.

Proben är i produktion med en leveranstid på cirka 14 veckor.

PER HENRICSSON

per@etn.se

Skyddar batteriet

n BATTERIER

Amerikanska Littelfuse – specialiserat på kretsar som skyddar elektronik – lanserar en krets som skyddar litiumjonbatterier i konsumentelektronik mot att skadas av för höga strömmar och spänningar.

ITV4030 är en ny medlem i familjen Littlefuse, med ytmonterade skydd för litiumjonbatterier. Den är utvecklad för strömmar upp till 22A, upptar blott 3 × 4 mm på kretskortet och har tre anslutningar.

KRETSEN BRYTER strömmen genom att ett värmeelement placerat under säkringen får den att lösa ut när en för hög ström eller spänning upptäcks.

Därmed skyddas det laddningsbara batteriet i exempelvis en surfplatta, elcykel, elverktyg eller annan produkt, från att skadas.

Kretsen är i produktion och certifierad av UL liksom av TUV.

PER HENRICSSON

per@etn.se

Håller liv i bärbart längre

n EFFEKTHANTERING

ST Microelectronics har kommit med en effekthanteringskrets för Amoled-skärmar. Den har låg viloström samt ytterligare finesser som förlänger batteritiden hos bärbart.

En viktig detalj i utvecklingsarbetet av batteridrivet är att välja rätt effekthanteringskrets (PMIC). Den måste passa för att spara energi och förlänga batteritid, menar ST Microelectronics som just lanserat en PMIC för Amoledteknik, kallad STMP30.

STMP30 drivs med 2,9 till 4,8V och integrerar tre DC/DComvandlare anpassade för just Amoled-skärmar.

Den ena – VOUT1 – är en boost-omvandlare som ger 550mA och kan justeras mellan 4,6V till 5,0V i steg om 100mV. På så sätt kan skärmens ljusstyrka optimeras för lägsta strömförbrukning och bästa visningsförhållanden i alla förhållanden, även i stark ljus utomhus.

DE ANDRA TVÅ utgångarna stöds av en inverterad enfas buckboost-omvandare som kan programmeras att leverera från –0,8V till –6,6V och 5,5V till 7,9V. Utspänningarna programmeras med protokollet S-Wire (Single-Wire) via externa ben.

Kretsen tar även emot S-Wire-meddelanden för att sätta skärmen i AOD-läge (Always-On Display), vilket förenklar användningen genom att information mycket energisnålt kontinuerligt kan visas på skärmen. Till detta kommer ett så kallat ”true shutdown”mode som verkligen minimerar energiförbrukningen.

STMP30 har ett flertal inbyggda säkerhetsfunktioner, däribland termiskt skydd, skydd mot för låg spänning på ingången samt mjukstart med strömbegränsning.

Kretsen kommer i en 2,161 × 2,069 mm CSP-25. Den finns att få i volym.

Svensk Elektronik,

i världsklass, först in i framtiden!

Omvärldsläget påverkar även elektronik-

branschen. Vi ser en fortsatt komponentbrist med ökade priser och längre leveranstider, vilket sätter många av våra medlemmar i en inklämd situation mellan underleverantörer och slutkunder.

Detta tillsammans med en vikande marknadsandel för Europa inom halvledarproduktion har inneburit att EU tagit initiativ till en satsning på 43 miljarder euro för att stärka Europas förmåga till att bygga kompetens och skapa produktionskapacitet inom området i ett Chips Act. Svensk Elektronik ser positivt på denna satsning, stödjer initiativet och agerar gentemot svenska Näringsdepartementet. Det fi nns stora möjligheter att det kommer gynna elektronikbranschen i Sverige genom kortare transportvägar och säkrare leveranser i kristider men inte minst för ökade aff ärsmöjligheter och ökad attraktion hos talanger till att studera, utveckla och forska inom elektronikområdet.

Den 2 juni är det återigen dags för Svensk Elektroniks årsmöte med intressanta gästföreläsningar: konjunktur-, EMS-analyser samt insikter och utsikter om komponentmarknaden. Elektronikmässan Elektronik i Stockholm 15–16 juni!

Elektronikmässan är årets stora händelse inom elektronikbranschen. Dessutom sker det parallellt med Advanced Engineering. Det vill ni inte missa! Registrera er som besökare och/eller utställare på www.elektronikmassansthlm.se. Vi har ett brett talarprogram som kommer innehålla många intressanta presentationer som bla behandlar industriell cybersäkerhet, elektronikproduktionsutrustning, kra elektronik baserat på SiC och nya teknologier såsom miljövänliga tryckbara batterier och spännande material som grafen.

Sektionen ICT Energy i Svensk Elektronik arrangerar den 16 juni en heldagskonferens i samband med Elektronikmässan och lovar ett fullspäckat program.

ICT Energy riktar sig till företag som utvecklar, säljer eller använder produkter avsedda att generera, omvandla, lagra, distribuera och övervaka energi till system för informationshantering och kommunikation (ICT system). Den operativa verksamheten från Svenska INTELEC-föreningen är numer en sektion inom Svensk Elektronik och går under namnet ICT Energy.

Du har väl inte missat att du som medlem i Svensk Elektronik får 15% rabatt på monterkostnaden på Elektronikmässan 2022? Direktivsdagen – 7 juni

Undrar du vad som gäller för export till Storbritannien e er Brexit och CE-märkning av produkter? Behöver du uppdatera dig på senaste nytt kring lagar och förordningar inom elektronikbranschen? Då är Direktivsdagen någonting för dig!

Jan Jacobson, Kransån konsult reder ut begreppen för vad som kommer gälla i Storbritannien. Därtill informerar myndigheterna: Post- och telestyrelsen, Elsäkerhetsverket och Kemikalieinspektionen om det senaste inom CE-märkning, RED, EMC, LVD, REACH, POPs och RoHS.

En perfekt möjlighet att under en heldag få viktig information och värdefull kunskap gällande lagar och direktiv inom elektronikbranschen! Anmälan görs via vår hemsida och deltagandet är kostnadsfritt för dig som medlem hos oss eller Teknikföretagen. Utbildning i Smartare Elektronikhandboken 2.0

Denna kurs passar dig som o a kommer i kontakt med elektronik. Din roll kan vara utvecklare, tillverkare, kvalitetsansvarig, inköpare, produktledning etc. Oavsett om du har lång eller kort erfarenhet av branschen, så har du mycket att hämta här.

På kursen går vi igenom Elektronikhandboken 2.0 med sina mallar, checklistor och bilagor. Kursen leds av Mats Andersson och Maria Månsson, Svensk Elektronik och är kostnadsfri för föreningens medlemmar. Anmäl gärna intresse till info@svenskelektronik.se vid stort intresse kan vi ordna kurstillfälle i närheten till er arbetsplats.

Nästa tillfällen sker i Göteborg den 31 augusti och i Halmstad den 22 september. Mer info och anmälan fi nner ni på vår hemsida.

Tillsammans skapar vi branschens framtid. Ditt företag är väl med? Ett medlemskap i Svensk Elektronik stärker dig och ditt företag.

www.svenskelektronik.se info@svenskelektronik.se

KALENDARIUM

2 juni Svensk Elektroniks årsmöte.

7 juni Direktivsdag, Stockholm.

15–16 juni Elektronik i Stockholm, Kistamässan.

31 augusti Elektronikhandbokskurs, Göteborg.

13 september Stora elektronikdagen med SUMMIT.

22 september Elektronikhandbokskurs, Halmstad.

1 november Embedded Conference Scandinavia 2022.

svenskelektronik.se/ kalendarium

Se till att bli medlem och ta del av våra förmåner – tillsammans skapar vi förutsättningar!

Embedded Conference Scandinavia 2022 Lanseringen av Embedded Conference Scandinavia 2022 kommer inom kort. Vi avser genomföra konferensen som ett heldagsevent den 1 november. Avsätt därför tid i kalendern redan nu för en spännande dag.

R&S®CMP180 Radio Communication Tester THE FUTURE INTEGRATED.

Enhanced frequency and bandwidth for advanced wireless technology testing from R&D to production.

The R&S®CMP180 radio communication tester is a future-proof, non-signaling testing solution for wireless devices in research and development, validation and production. Together with advanced frequency, bandwidth and RF capabilities, it enables testing of new wireless technologies such as Wi-Fi 6E, Wi-Fi 7, 5G NR FR1 and many more. Additionally, the doubled number of analyzers (2xVSA), generators (2xVSG) and RF ports (2x8) enable simultaneous measurements of technologies and devices in a VSA/VSG single-box tester.

► Frequency up to 8 GHz and bandwidth of 320 MHz ► Two independent RF channels (2x VSA / 2x VSG) ► Increased number of RF ports (2x8) ► Self-alignment for accuracy adjustment at any time ► Compact design of 2 HU and 19”

Find out more:

www.rohde-schwarz.com/product/CMP180