簡介

E3650專為新一代跨域融合的控制型ZCU應(yīng)用設(shè)計。采用最新的ARM Cortex R52+高性能鎖步多核集群，支持虛擬化，具備大容量SRAM，支持更豐富可用的外設(shè)資源。

E3650搭載了全自研SSDPE SSDP硬件通信加速引擎，可實現(xiàn)所有CAN FD同時工作的情況下零數(shù)據(jù)丟包。在低功耗場景下，E3650可使用專有的喚醒檢測引擎和低功耗CPU來幫助客戶輕松實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計，降低整機靜態(tài)功耗。

E3650還集成了玄武超安全HSM信息安全模塊，滿足ISO 21434，Evita Full及以上的信息安全標準。與此同時，滿足AEC-Q100 Grade 1可靠性和ISO 26262 ASIL D功能安全等級。

產(chǎn)品規(guī)格

產(chǎn)品應(yīng)用

• 跨域融合的區(qū)域控制器

• 智能底盤/動力域控

• ADAS智駕域控

產(chǎn)品架構(gòu)

E3650采用業(yè)界領(lǐng)先的多核異構(gòu)架構(gòu)，針對不同的實時需求進行了精心設(shè)計：

• 高性能Cortex-R52+主核

高算力強實時R52+集群，行業(yè)同等級最高主頻600MHz

支持鎖步模式（Lockstep），滿足ASIL-D功能安全要求

專為實時控制優(yōu)化，中斷響應(yīng)延遲低至納秒級

• 多功能Cortex-R5輔助核心

超強算力信息安全CPU，吞吐率倍數(shù)于競品的硬件加速器，硬件支持國密算法

低功耗CPU，極致的運行/靜態(tài)功耗，支持豐富的喚醒源

• 硬件加速單元

SSDPE硬件通信引擎，CAN/CANFD轉(zhuǎn)發(fā)不占用CPU

雙路GBit以太網(wǎng)（TSN），支持硬件環(huán)網(wǎng)架構(gòu)，可節(jié)省Switch芯片

產(chǎn)品內(nèi)存架構(gòu)

再強的 CPU，如果沒有高效的內(nèi)存系統(tǒng)支撐，也會成為巧婦難為無米之炊。E3650在內(nèi)存架構(gòu)上做了精心設(shè)計。

1. TCM（緊耦合內(nèi)存）

緊耦合內(nèi)存（TCM，Tightly Coupled Memory）是E3650實時性能的第一道保障。

核心特性

?每核獨享128KB

避免總線競爭，訪問延遲為零等待周期（2個多功能核各自具有 64KB TCM）；

?直連CPU核心

物理位置緊鄰處理器，數(shù)據(jù)路徑最短；

?無緩存干擾

不經(jīng)過Cache，訪問時間100%確定；

典型應(yīng)用場景

在HaloOS中，可將所有ASIL-D級別的控制代碼和中斷向量表都部署在TCM中，確保最壞情況執(zhí)行時間（WCET）的絕對可預(yù)測性。

2. IRAM：片上高速公路網(wǎng)

片上SRAM （IRAM）是E3650的第二層內(nèi)存體系，提供了大容量的的高速存儲空間。E3650的IRAM控制器支持ECC功能，可工作在兩種模式：

模式一：ECC使能（安全優(yōu)先）：

?數(shù)據(jù) RAM + ECC RAM：采用（64，8）漢明碼；

?單比特糾錯+雙比特檢測（SECDED）；

?每 64 位數(shù)據(jù) RAM 配備 8 位 ECC RAM，總計提供額外的 1/8 空間用于ECC；

?適用場景：功能安全要求高的關(guān)鍵數(shù)據(jù)存儲；

模式二：ECC禁用（容量優(yōu)先）

?純數(shù)據(jù)存儲：ECC RAM空間可轉(zhuǎn)為數(shù)據(jù)RAM使用，提供額外的存儲空間；

?適用場景：對容量需求大、安全等級要求相對較低的應(yīng)用；

3. CRAM：權(quán)限管理的智能網(wǎng)關(guān)

在汽車芯片領(lǐng)域，談到片上存儲，大家最熟悉的莫過于上述的 IRAM（Internal RAM）。但芯馳E3650采用的CRAM（Coherency RAM）卻遠不止是一塊簡單的內(nèi)存，它更像是一位智能管家，不僅提供存儲空間，還負責數(shù)據(jù)安全、訪問控制和錯誤防護。

傳統(tǒng)MCU的IRAM就像一個公共倉庫：任何有權(quán)限的模塊都能隨意讀寫，沒有區(qū)域劃分，也缺乏數(shù)據(jù)保護機制。這在功能安全要求日益嚴苛的汽車電子領(lǐng)域，已經(jīng)難以滿足需求。

芯馳E3650的CRAM則完全不同。它在保留高性能直接訪問特性的同時，引入了安全管控能力，讓片上存儲真正成為系統(tǒng)安全架構(gòu)的一部分。

優(yōu)勢一：分區(qū)管理

CRAM 支持將內(nèi)存劃分為8個獨立區(qū)域，每個區(qū)域都有獨立的起止地址和訪問權(quán)限配置。這就像把一個大倉庫改造成了帶門禁的分區(qū)儲藏室，在一顆運行AUTOSAR的汽車ECU中，您可以這樣規(guī)劃：

?區(qū)域0-1：存放安全域的關(guān)鍵算法和密鑰，僅允許安全核心讀寫

?區(qū)域2-3：存放應(yīng)用層的實時數(shù)據(jù)緩沖，允許應(yīng)用核心訪問

?區(qū)域4-5：診斷數(shù)據(jù)區(qū)，允許診斷服務(wù)讀取但禁止寫入

?區(qū)域6-7：預(yù)留給OTA升級臨時數(shù)據(jù)

優(yōu)勢二：多維權(quán)限控制

CRAM引入了4級權(quán)限體系：

?安全域（SEC） vs 非安全域（NSE）

?特權(quán)模式（PRI） vs 用戶模式（USER）

每個區(qū)域的訪問權(quán)限可以獨立配置為：禁止訪問、只寫、只讀、讀寫四種模式。CRAM區(qū)域規(guī)劃示例如下，這種設(shè)計確保了即使座艙系統(tǒng)的某個第三方App存在漏洞，也無法竊取ADAS系統(tǒng)的傳感器數(shù)據(jù)或篡改安全核心的密鑰。

4. 片上非易失性存儲 eNVM

芯馳E3650集成專為車規(guī)級應(yīng)用設(shè)計的高性能非易失性存儲解決方案，提供了16.5MB的非易失存儲能力。支持雙區(qū)架構(gòu)及 A/B 分區(qū)啟動、安全啟動等關(guān)鍵特性，HaloOS可輕松應(yīng)用E3650實現(xiàn)安全的OTA升級。

ECC錯誤保護：

?支持ECC檢錯機制和記錄錯誤地址；

?對于可糾正的ECC錯誤，硬件自動重試讀取直到數(shù)據(jù)正確或達到最大重試次數(shù)；

?重試次數(shù)可配置，并提供重試成功計數(shù)器；

HSM安全鏡像區(qū)域：

?專為硬件安全模塊(HSM)預(yù)留高安全鏡像區(qū)域；

?支持HSM密鑰區(qū)域保護，僅允許HSM讀取或HSM核心在特定信號下寫入；

5. IRAM_LP：低功耗域的守夜人

相比通用的 IRAM，IRAM_LP 不僅在低功耗模式下可用，更可提供靈活的容量禁用機制，可實現(xiàn)分級功耗控制，支持用戶實現(xiàn)分場景功耗策略，運行模式全開，待機模式部分禁用，深度睡眠大幅禁用。

?000: 128KB全開啟（高性能模式）

?001: 禁用16KB，保留112KB（性能優(yōu)先）

?010: 禁用32KB，保留96KB

?011: 禁用48KB，保留80KB

?100: 禁用64KB，保留64KB（平衡模式）

?101: 禁用80KB，保留48KB

?110: 禁用96KB，保留32KB

?111: 禁用112KB，僅保留16KB（極致省電）

6. 外部XSPI接口（擴展串行外設(shè)接口）

E3650集成了業(yè)界領(lǐng)先的XSPI（擴展串行外設(shè)接口）控制器，為系統(tǒng)提供靈活高效的外部存儲擴展能力。XSPI是Hyperbus接口的超集，支持Hyperflash和HyperRAM設(shè)備訪問，同時兼容標準的SPI Flash設(shè)備。

核心特性：

?多通道架構(gòu)

支持雙通道1/4/8位數(shù)據(jù)線SPI flash和HyperRAM，每通道支持2個片選引腳，可同時連接多個存儲設(shè)備

?高帶寬支持

支持8位數(shù)據(jù)線flash和HyperRAM，提供更高的數(shù)據(jù)吞吐率

?靈活的數(shù)據(jù)率

支持SDR（單倍數(shù)據(jù)率）和DDR（雙倍數(shù)據(jù)率）模式，適應(yīng)不同性能需求

?XIP模式

支持XIP（就地執(zhí)行）模式，CPU可直接從外部Flash執(zhí)行代碼，無需先加載到RAM

? 高級特性

?智能預(yù)取機制

支持數(shù)據(jù)預(yù)取，多個專用主組（Master Group）和1個共享組，大幅提升連續(xù)訪問性能

?內(nèi)聯(lián)AES128加密

支持內(nèi)聯(lián)AES128保護，在數(shù)據(jù)傳輸過程中實時加解密，確保存儲數(shù)據(jù)安全

?加密密鑰管理

內(nèi)置加密密鑰管理功能，支持多個密鑰存儲和管理，滿足功能安全要求

?主從通信模式

支持主從通信模式，可實現(xiàn)XSPI控制器之間的互聯(lián)

典型應(yīng)用場景

?外設(shè)擴展

可搭配芯馳 E3010 擴展芯片，靈活拓展 SPI、PWM捕獲、PWM輸出、ADC等多種數(shù)字、模擬接口

?啟動代碼存儲

將啟動代碼存儲在外部Flash，支持XIP直接執(zhí)行，節(jié)省寶貴的片上存儲資源

?固件更新存儲

存儲備用固件和配置數(shù)據(jù)，支持安全的在線升級

?日志記錄存儲

利用大容量外部存儲記錄系統(tǒng)運行日志和診斷數(shù)據(jù)

通過智能預(yù)取和緩存管理，XSPI接口可以有效降低外部存儲訪問延遲，提升系統(tǒng)整體性能。在DDR模式下，配合8位數(shù)據(jù)寬度，可以達到極高的數(shù)據(jù)傳輸速率，滿足實時系統(tǒng)對外部存儲的苛刻要求。

7. 確定性內(nèi)存訪問

在硬實時系統(tǒng)中，內(nèi)存訪問的確定性比平均性能更重要。E3650通過以上硬件機制保證：

?獨占訪問路徑

TCM可設(shè)置為每核獨占，避免總線競爭；

?優(yōu)先級仲裁

內(nèi)存總線支持優(yōu)先級，高優(yōu)先級任務(wù)優(yōu)先訪問；

?緩存鎖定

關(guān)鍵代碼可鎖定在緩存中，避免不確定的緩存miss；

這些設(shè)計確保了在最壞情況下，內(nèi)存訪問延遲依然可控，滿足硬實時分析的要求。