博世GTM IP模塊在汽車芯片領(lǐng)域的應(yīng)用

在科技飛速發(fā)展的時(shí)代，芯片猶如設(shè)備的“大腦”，掌控著一切運(yùn)行指令。而在芯片技術(shù)的復(fù)雜拼圖中，博世 GTM IP模塊雖不是芯片性能的唯一決定性因素，但卻是實(shí)現(xiàn)高效功能整合與精準(zhǔn)控制的關(guān)鍵拼圖。它像是一位幕后的指揮大師，精心編排著任務(wù)的執(zhí)行順序，讓數(shù)據(jù)在芯片內(nèi)有序流動(dòng)，極大地提升了芯片的運(yùn)行效率與響應(yīng)速度。

近期，值得熱烈慶賀的是，紫光同芯成功推出搭載博世GTM IP模塊的高端 ASIL D MCU，芯鈦科技推出搭載博世GTM IP模塊的功能、信息“雙安融合”MCU產(chǎn)品。

紫光同芯致力于打造高質(zhì)量、高性價(jià)比、多品類的汽車芯產(chǎn)品、芯方案。其中，中國(guó)首款Arm Cortex-R52+內(nèi)核ASIL D MCU—THA6 Gen2系列集成最新版本GTM 4.1，支持高精度PWM輸出，能夠在多任務(wù)處理時(shí)更加游刃有余，適配動(dòng)力域、底盤域、車身域及智駕域等應(yīng)用需求。

芯鈦科技專注于底盤域等高功能安全等級(jí)MCU芯片研發(fā)，憑借GTM IP模塊加強(qiáng)了芯片在專用領(lǐng)域的高實(shí)時(shí)性和信號(hào)同步性。其中，Alioth TTA8芯片配備GTM IP模塊，已獲功能安全ASIL D級(jí)體系、產(chǎn)品雙認(rèn)證，為底盤域高性能及高可靠性應(yīng)用提供強(qiáng)大支持。

這兩款產(chǎn)品的順利發(fā)布，標(biāo)志著紫光同芯和芯鈦科技與博世的合作取得了豐碩的成果，為業(yè)界樹立了新標(biāo)桿。

博世GTM IP模塊基于資源集群（Cluster）的設(shè)計(jì)思想，依托眾多子模塊協(xié)同合作能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜且精確的I/O時(shí)序功能。包括對(duì)數(shù)字輸入信號(hào)的實(shí)時(shí)捕捉，并且結(jié)合自身數(shù)字信號(hào)處理能力，GTM可以生成任意復(fù)雜的輸出信號(hào)波形。

得益于Cluster架構(gòu)的強(qiáng)大的可擴(kuò)展性，GTM允許半導(dǎo)體集成商根據(jù)自身的目標(biāo)應(yīng)用靈活選擇Cluster的數(shù)量（1-12個(gè)）以及子模塊資源，覆蓋從低端到高端應(yīng)用。GTM廣泛應(yīng)用于汽車電子、工業(yè)自動(dòng)化和嵌入式系統(tǒng)等領(lǐng)域。特別是在汽車電子領(lǐng)域，它為主驅(qū)逆變器、車載充電器、變速器控制單元等關(guān)鍵部件提供實(shí)時(shí)的、高精度的閉環(huán)控制。

GTM IP每個(gè)Cluster均可配置獨(dú)立的資源模塊，比如：定時(shí)器輸入模塊（TIM）可過濾捕獲輸入信號(hào)，定時(shí)器輸出模塊（TOM或ATOM）可支持標(biāo)準(zhǔn)PWM和高精度PWM輸出。而定時(shí)器輸入輸出模塊（TIO）作為第四代GTM IP產(chǎn)品新增模塊，則既能支持收集輸入信號(hào)的工作，又能支持標(biāo)準(zhǔn)PWM信號(hào)輸出，大大提升了Cluster內(nèi)功能的靈活性。死區(qū)模塊（DTM）支持延遲、倒相或重復(fù)輸出PWM信號(hào)等功能，還能完成不同通道的輸出信號(hào)的跨通道組合后處理。

每個(gè)Cluster均可配置獨(dú)立的運(yùn)算內(nèi)核MCS，MCS多通道調(diào)度器是基于RISC精簡(jiǎn)指令集內(nèi)核，基于哈佛架構(gòu)，可同時(shí)并行運(yùn)行8個(gè)線程（Thread）。不同Cluster之間可以通過路由單元（ARU）作為內(nèi)部總線以及廣播單元（BRC）相互通信。比較模塊（CMP）能夠支持對(duì)DTM 模塊的輸出信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)比較，監(jiān)控模塊（MON）能夠支持對(duì)內(nèi)部時(shí)鐘和MCS的事務(wù)檢測(cè)，兩者均能夠有效的提升GTM IP功能安全的魯棒性。

同時(shí)GTM IP中保留了對(duì)于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)控制進(jìn)行輔助的DPLL模塊，支持計(jì)算線性或角度運(yùn)動(dòng)的位置信息、質(zhì)量流量值、溫度、壓力和液位，例如發(fā)動(dòng)機(jī)定位檢測(cè)和信號(hào)。所以GTM IP不僅在電機(jī)逆變器控制和電源管理擁有強(qiáng)大的應(yīng)用功能，同時(shí)也兼顧了發(fā)動(dòng)機(jī)控制的管理和檢測(cè)。

不僅如此，GTM IP模塊在旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生、PWM緊急關(guān)斷等典型系統(tǒng)應(yīng)用中表現(xiàn)卓越。以旋轉(zhuǎn)變壓器應(yīng)用為例，它巧妙利用ARU結(jié)構(gòu)，大幅簡(jiǎn)化了產(chǎn)生正弦激勵(lì)信號(hào)的流程；在PWM緊急關(guān)斷功能方面，憑借其快速關(guān)斷特性，為外部元器件提供了可靠的保護(hù)。

隨著汽車行業(yè)加速邁向電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化和共享化，半導(dǎo)體應(yīng)用需求呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長(zhǎng)。同時(shí)，汽車核心芯片也面臨著高可靠、高安全、高性能及完善生態(tài)等諸多嚴(yán)苛要求。

博世GTM IP模塊憑借其出色的性能和豐富多樣的功能，為汽車電子系統(tǒng)賦予了精確控制和實(shí)時(shí)響應(yīng)的能力，成為汽車芯片領(lǐng)域的堅(jiān)實(shí)基石。它助力汽車產(chǎn)業(yè)在“新四化”的浪潮中不斷創(chuàng)新發(fā)展，為汽車的智能化升級(jí)和高效運(yùn)行提供了強(qiáng)有力的支撐，讓每一輛汽車都能在科技的驅(qū)動(dòng)下，駛向更加美好的未來。