Arm ベースの Infineon TRAVEO™ T2G が次世代自動車のゾーンコントローラを高速化
ケーススタディ

企業概要

目的

企業名：Infineon

車載電子機器における大きなトレンドの 1 つは、電気/電子（EE）アーキテクチャの変化です。時代

業界：車載
規模：従業員 46,665 人
本社：ノイビーベルク（ドイツ）
設立：1999 年

は、単一機能の ECU を車のあちこちに配置するよりも、高機能で柔軟なゾーンコントローラで複数の機能を 1 つのモジュールにまとめる方向へと進んでいます。この変化は大衆車から高級車まで急速に浸透しつつあり、柔軟でスケーラブルなアーキテクチャが開発と製造のコストを削減し、信頼性を高めると期待されています。
ライト、サイドミラー、シート、カーアクセス（キーレスエントリー）、ルームランプ、ドアコントロールを統合したフロントゾーンコントローラが良い例です。このようなゾーンコントローラは機能の階層構造によってハードウェアとソフトウェアの開発を簡素化すると同時に、配線の重量と複雑性を軽減し、製造、設置、メンテナンスのコストも削減します。

図 1：現代の中型車の典型的なミラー

ゾーンアーキテクチャ

窓アクセス

ライト窓アクセスライトシート

ゾーン

ゾーン

コントローラコントローラ

空調

中央処理

ゾーン
ライト

ゾーン

コントローラコントローラ

シート

窓

アクセス

窓

ライト

アクセス

ミラー

CAN、LIN、直接接続
イーサネット1

ソリューション
Infineon の TRAVEO™ T2G マイクロコントローラ（MCU）ファミリーは、このような用途で人気が高まっています。このファミリーは、Arm Cortex-M プロセッサーを採用し、シングル Cortex-M4 からデュアルCortex-M7 にまで対応する性能拡張性を備えています。また、ソフトウェアとピンの高い互換性を保ちながら、さまざまな自動車アプリケーションの要件に合わせて、パッケージ、メモリ、インタフェース、機能を選択できるよう、複数のバリエーションを用意しています。自動車メーカーはゾーンや車種に応じて柔軟にモ

図 2：性能、メモリ、インタフェースの拡張が容易

Arm コア

クロック

フラッシュ

2 x Cortex M7

350MHz

8MB

2 x Cortex M7

250MHz4MB

1 x Cortex M4

160MHz4MB

1 x Cortex M4

160MHz2MB

1 x Cortex M4

160MHz1MB

1 x Cortex M480MHz512KB

6480100144176272320ピンピン

ピンピンピンピンピンパフ ォ ーマ ン ス

ジュールを調整し、投資に対する将来性を確保することができます。

設計の実装
Infineon は、性能とメモリに対する需要増大に応え、TRAVEO™ T2G ファミリーにクワッドコアの CortexM7 MCU を追加することを検討しています。
しかし、このようなゾーンコントローラに集約されるのは単純な分散型コントローラの機能だけではありません。車載 MCU に通信機能とセキュリティが漏れなく装備されるよう、ゾーンコントローラにゲートウェイ機能の組み込みを望む自動車メーカーが増えています。これを受けて Infineon は、ハードウェアセキュリティモジュール（HSM）として暗号化専用の Arm Cortex M0+コアを TRAVEO™ T2G ファミリーに追加しました。
複数の TRAVEO™ T2G 製品は、車載ネットワーク（IVN）に広く使用されている標準的な LIN（LocalInterconnect Network）や CAN（Controller Area Network）に加え、イーサネットや FlexRay などの高速通信インタフェースも備えています。

2図 3：TRAVEO™ T2G 車載マイクロコント
ローラのブロック図

システム制御コアブロックSWD/JTAG/

レギュレータトレース 5

LVD/BOD1「自動車業界では機能安SRAM

コードフラッシュl キャッシュ 8

ワークフラッシュ

Cortex®M0+

Cortex"-M7

全も重点分野であり、すべRC オシレータ 2（デュアル）FPU6

D キャッシュ 9

ブート ROM

暗号化

PLL/FLL3

MPU7

PPU10

DMA11

eFuseての車載電子システムに機リセット

能安全を求めるのが普通

WDT/CSV4

IRQ/NMI12GPIO スマート I/O

eMMC16CAN FD

リアルタイムクロック

CXPI13 コントローラ

モーターTCPWM15

SMIF17

SPI/I2C/UART18

イベント生成タイマー

l2S/TDM14

16 ビット TCPWM

イーサネットLIN-UART19

32 ビット TCPWM

FlexRay

12 ビット ADC20

ペリフェラルになりつつあります」

電源モード管理「TRAVEO™ T2G マイクロコント
ローラは、現在と未来の車にとって重要なコンポーネントであり、高性能な Arm Cortex-M シリーズをシングルコアまたはデュア
ルコアで運用することで先進のリ
アルタイム性能と安全/セキュリ

1

低電圧検出/電圧低下検出

12 割り込み要求/ノンマスカブル割り込み

2

抵抗器/コンデンサ

13 クロック拡張ペリフェラル

3

フェーズロックループ/周波数ロックループ

14 IC 間サウンド/時分割多重化

4

ウォッチドッグタイマー/クロックスーパバイザー

15 タイマー/カウンター/パルス幅変調

5シリアルワイヤデバッグ/JTAG（Joint Test Action Group）

16 eMMC（Embedded MultiMediaCard）

6

浮動小数点ユニット

17 シリアルメモリインタフェース

7

メモリ保護ユニット

18 シリアルペリフェラルインタフェース/IC 間/UART（Universal8

命令キャッシュ9

データキャッシュ

Asynchronous Receiver Transmitter）
19 LIN（Local Interconnect Network）、UART（UniversalAsynchronous Receiver Transmitter）

ティ機能を提供します」

10 ペリフェラル保護ユニット

Thomas Böhm 氏、車載マイクロ

自動車業界では機能安全も重点分野であり、すべての車載電子システムに機能安全を求めるのが普コントローラ担当シニアバイスプレジ通になりつつあります。窓やドアの制御機能と室内灯がセットになっているゾーンコントローラは、機能安

デント、Infineon 社

全に対応し、危険を防止することでセーフティクリティカル機能を維持する必要があります。室内灯の故11 DMA（Direct Memory Access）

20 A/D コンバーター

障は危険ではないかもしれませんが、電動ウィンドウの制御機能が指挟みを検出できなければ大きな問題です。TRAVEO™ T2G ファミリーは、ISO26262 ASIL B 規格に適合するよう設計され、MCU 内の障害だけでなく接続したコンポーネントの障害も検出する Arm CPU ベースの安全コンセプトを採用しています。
ソフトウェア定義型自動車が急速に現実に近づくにつれ、ゾーンコントローラは、車の寿命が終わるまでソフトウェアとファームウェアをシームレスに更新し、新機能の追加や問題の解決に対応する必要があります。TRAVEO™ T2G ファミリーは、セキュアな FOTA/SOTA 更新（ネットワーク経由でのファームウェア/ソフトウェア更新）機能を備えています。
車載 MCU に Arm を採用する利点は、OEM やティア 1 が、ツール、ソフトウェア、サービスの充実したエコシステムを活用できることです。これまで生産された Arm ベースチップ 2,400 億個以上。エコシステムはこれをサポートするよう進化を続けています。また、OEM は Arm アーキテクチャに精通したソフトウェア/ハードウェア開発者の大規模なプールを活用できます。

3

参考リンク32 ビット TRAVEO™ T2G Arm® Cortex®マイクロコントローラ
Infineon — 依存性とゾーンアーキテクチャ
Arm — Arm Cortex-M4 と Arm Cortex-M7
Aptiv — Zone Controllers Build Bridge to Tomorrow’s Technology（ゾーンコントローラが明日のテクノロジーにつながる）
Visteon — ゾーン EE アーキテクチャ
お問い合わせ4