Microchip stellt hybrides MCU-SiP für Automotive-HMIs vor

Automotive- und E-Mobility-Anwendungen wie digitale Instrumentencluster, EV-Ladeschnittstellen und HVAC-Steuerungen erfordern leistungsstarke Verarbeitung und Grafikfähigkeit, und das hybride MCU System-in-Package (SiP) SAM9X75D5M von Microchip Technology integriert Verarbeitung und Speicher, um fortschrittliche Human-Machine-Interface (HMI)-Designs zu unterstützen.

Das SAM9X75D5M kombiniert einen Arm926EJ-S-Prozessor mit 512 Mbit DDR2 SDRAM in einem einzigen Gehäuse und ermöglicht es Entwicklern, Mikroprozessorleistung zu implementieren und gleichzeitig eine mikrocontrollerähnliche Entwicklungsumgebung beizubehalten. Das Bauelement ist gemäß AEC-Q100 Grade 2 qualifiziert und für Automotive-Umgebungen ausgelegt, die Zuverlässigkeit über erweiterte Temperaturbereiche hinweg erfordern.

Integrierte Architektur für vereinfachtes Design
Durch die Integration des DDR2-Speichers direkt in das SiP entfällt die Notwendigkeit externer DRAM-Komponenten, wodurch die Komplexität der PCB-Leiterführung und der Platzbedarf auf der Leiterplatte reduziert werden. Diese Integration mindert zudem Risiken in der Lieferkette, die mit der Beschaffung separater Speicherkomponenten verbunden sind, und bietet eine besser planbare Komponentenverfügbarkeit für Automotive-Produktionszyklen.

Die hybride MCU-Architektur bietet einen Übergangspfad für Entwickler, die von traditionellen MCUs zu leistungsfähigeren MPU-basierten Systemen wechseln. Sie unterstützt sowohl Echtzeitbetriebssysteme (RTOS) als auch Linux-Umgebungen und ermöglicht damit Flexibilität je nach Komplexität und Leistungsanforderungen der Anwendung.

Grafik- und Displayunterstützung für moderne HMIs
Das SAM9X75D5M unterstützt Displaygrößen bis zu 10 Zoll mit XGA-Auflösung (1024 × 768 Pixel) und erfüllt damit die steigende Nachfrage nach umfangreicheren grafischen Benutzeroberflächen in Fahrzeugen. Integrierte 2D-Grafikbeschleunigung und Audiofunktionen ermöglichen die Implementierung interaktiver Dashboards und Bedienfelder, ohne zusätzliche externe Komponenten zu benötigen.

Flexible Display-Schnittstellenoptionen – einschließlich MIPI Display Serial Interface (DSI), Low Voltage Differential Signaling (LVDS) und parallelem RGB – ermöglichen die Kompatibilität mit einer Vielzahl von Displaymodulen, die in Automotive- und E-Mobility-Systemen eingesetzt werden.

Konnektivität und Echtzeitkommunikation
Das Bauelement umfasst Schnittstellen wie CAN FD, USB und Gigabit Ethernet und unterstützt damit die Integration in Fahrzeugnetzwerke und externe Systeme. Es unterstützt zudem Time-Sensitive Networking (TSN), wodurch deterministische Kommunikation für den Echtzeit-Datenaustausch in Automotive-Anwendungen ermöglicht wird.

Diese Fähigkeiten machen das Bauelement geeignet für Anwendungen, bei denen synchronisierte Datenübertragung und Systemreaktionsfähigkeit entscheidend sind, wie digitale Cockpits und intelligente Cluster-Systeme in Zwei- und Dreiradfahrzeugen.

Entwicklungsökosystem und Implementierung
Microchip unterstützt das SAM9X75D5M mit seiner MPLAB X Integrated Development Environment und dem MPLAB Harmony Software-Framework, wodurch Entwicklungen über mehrere RTOS-Plattformen oder Bare-Metal-Implementierungen hinweg möglich sind. Die Grafikentwicklung wird durch die Microchip Graphics Suite und Tools von Drittanbietern unterstützt, was das Design von Benutzeroberflächen erleichtert.

Eine Evaluierungsplattform, das SAM9X75 Curiosity LAN Kit, steht zur Verfügung, um Entwickler bei der Prototypenerstellung und beim Testen von Designs auf Basis des SiP zu unterstützen.

Positionierung im Automotive-HMI-Design
Im Vergleich zu diskreten MCU-plus-Speicher-Architekturen bieten System-in-Package-Lösungen wie das SAM9X75D5M eine reduzierte Baugröße und ein vereinfachtes Hardwaredesign bei gleichzeitig höherer Speicherkapazität für grafikintensive Anwendungen. Dies macht sie geeignet für Automotive-HMIs der nächsten Generation, bei denen Displayqualität, Reaktionsfähigkeit und Integration zentrale Designkriterien sind.

Das SAM9X75D5M ist in der Serienproduktion verfügbar, mit Preisen ab 9,12 US-Dollar pro Einheit bei Abnahmemengen von 5.000 Stück, und Varianten mit größerem Speicher sind derzeit für Muster verfügbar.

Bearbeitet von Natania Lyngdoh, Induportals Editor — Bearbeitet von KI.

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