随着新一代智能网联汽车的发展,新一代车载实时以太网TSN网络通信需求越来越迫切。在国家集成电路自主可控战略背景与支持下,国科天迅TSN事业部历时20个月,成功流片国内首颗全国产化车规级TSN交换芯片TAS2010,实现了国内车规级实时以太网TSN领域多个“第一”的突破!
2021年12月,TAS2010参与一汽红旗E-QM5电动车网关控制器研制,成功通过100万公里实路实测试验,证实TAS2010的功能与性能满足车载实时以太网的应用需求,成为国内首颗通过车规级应用需求和规格应用验证的TSN交换芯片。
2022年4月,TAS2010成功通过AEC-Q100Grade2可靠性检测,同年5月,TAS2010成功获得道路车辆功能安全认证证书。
“芯”路历程
红旗E-QM5网关控制器应用
配套开发助力新一代智能网联汽车发展
红旗E-QM5网关控制器
网关控制器采用子母板的开发方式,兼容一汽红旗汽车网络。系统参考一汽网关控制器的高低速分离的硬件架构设计,实现功能解耦,能够保证信号质量并改善EMC特性。
图1集成芯片网关控制器
硬件设计
在硬件设计方面,按照整车网络需求,并结合TAS2010芯片特性,对网关控制器硬件进行了平台化设计。
软件设计
在软件设计方面,网关控制器软件同样按照红旗E-QM5网关软件的功能需求进行设计,软件总体采用ClassicAUTOSAR+Linux方案,分别运用于R核和A核的双核功能,R核运行AutoSar实时操作系统,A核运行网络通信。在上车之前,网关控制器进行了完整的应用测试:包括高速信号完整性测试、通信测试、时钟测试、上升下降沿测试、电源测试、报文收发延时误码率测试、功能配置测试、HIL测试等,确保各项指标满足系统要求。
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实路实测验证
顺利通过100万公里路面测试
红旗E-QM5电动车
为保证普适性,实车选用了红旗E-QM5电动车作为验证车型。原车网络架构中的中央控制器替换为集成自主车规通讯芯片的网关控制器,通过线束将各功能部件连接到一起,实现了车辆上各部件进行通信的目的,保证芯片路试工况的全面性和完整性。为最大程度匹配量产车辆,自主通讯芯片网关的零件外壳、线束接口、固定点均按照红旗E-QM5网关设计。
图2网关安装位置示意图
高低温测试
整车应用测试包括高低温环境舱试验,海南热带汽车试验场道路测试。高低温环境舱试验分别在高温环境模拟试验室、低温环境模拟试验室开展测试。
图3高低温实验
实路测试
海南热带汽车试验场道路包括凸块路、扭曲路、石板路、条石路、水泥不平路、卵石路、鱼鳞坑路、波形路、搓板路等多种路况,测试车辆共33辆,共行驶总里程超过100万公里。
图4海南道路测试场地
车规认证
2022年4月,成功通过中国电子技术标准化研究院赛西实验室AEC-Q100Grade2可靠性测试。
图5AEC-Q100Grade2可靠性检测报告
2022年5月,TAS2010成功获得道路车辆功能安全认证证书。
图6道路车辆功能安全认证证书
国科天迅全国产化车规级TSN交换芯片
TAS2010产品介绍
从整个芯片行业的等级划分,分别有军工级、车规级、工业级和消费级,其中车规级芯片对可靠性、一致性和稳定性要求很高,仅次于军工级。功能上,车规级的芯片可完美适用军工级的业务场景中。性能上,车规级grade0级别的温度范围是-40至125度,军工级的温度范围是-55至125度。针对可靠性、一致性,军工级芯片筛选较为严格,保障每片均可符合要求,而车辆的使用场景使得,车规级芯片因成本问题,仅进行多批次抽样认证;同时因武器所处的环境恶劣,军工级芯片的抗电磁干扰能力要比车规级芯片更高。