Für schnellere Over-the-Air-Updates in Automobilanwendungen Erster Embedded-MRAM-Speicherbaustein in 16-nm-FinFET-Technik

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NXP und TSMC haben gemeinsam einen integrierten MRAM-Speicher entwickelt, der auf der 16-nm-FinFET-Prozesstechnologie von TSMC basiert. Der Baustein soll es Automobilherstellern ermöglichen, neue Funktionen schneller auf den Markt zu bringen, Over-the-Air- (OTA-)Upgrades zu beschleunigen und Produktionsengpässe zu überwinden.

Laut Angaben von NXP Semiconductors handelt es sich um den branchenweit ersten Embedded-MRAM- (Magnetic-Random-Access-Memory-)Speicher in 16-nm-FinFET-Technologie. Er soll in zukünftigen Derivaten der S32-Automobilprozessoren von NXP zum Einsatz kommen. Gegenüber herkömmlicher Flash-Speichertechnik bieten MRAMs deutlich schnellere Schreibzyklen und erfordern vor dem Beschreiben keinen Löschvorgang. Für die Automobilhersteller ist dies besonders vor dem Hintergrund der Umstellung auf das softwaredefinierte Fahrzeug (Software Defined Vehicle, SDV) von Interesse, müssen sie doch mehrere Generationen von Software-Upgrades auf einer einzigen Hardware-Plattform unterstützen.

Im Gegensatz zu Flash muss MRAM vor dem Schreiben nicht gelöscht werden, und ein einzelnes Bit kann in einem Zyklus geschrieben werden, während Flash fünf Zyklen benötigt. NXP gibt an, dass MRAM 20 MB Code in weniger als drei Sekunden aktualisieren kann, während Flash-Speicher dafür etwa eine Minute benötigen. Das minimiert die mit Software-Updates verbundenen Ausfallzeiten und vermeidet lange Modul-Programmierzeiten. Auch im Fehlerfall ist ein „Rollback“ auf die alte Version deutlich schneller möglich.

Schnellere Updates im Softwaredefinierten Fahrzeug

Neben der Zeitersparnis sinkt so auch die Komplexität der Software, weil kein Code für Funktionen wie den Lösch-Scheduler nötig ist und die Treiber und Boot-Loader einfacher zu programmieren sind. Darüber hinaus gilt MRAM als sehr zuverlässige Technologie für den Einsatz in Fahrzeugen. Sie bietet laut NXP bis zu einer Million Aktualisierungszyklen und erreicht damit eine bis zu 10-mal höhere Lebensdauer als Flash und andere neue Speichertechnologien.

Softwaredefinierte Fahrzeuge erlauben den Automobilherstellern, neue Komfort-, Sicherheits- und Bedienfunktionen über Over-the-Air-Updates (OTA) einzuführen. Das verlängert die Lebensdauer des Fahrzeugs und steigert seinen Funktionsumfang, seine Attraktivität und seine Rentabilität. Es gilt als sicher, dass mit der zunehmenden Verbreitung softwarebasierter Funktionen in Fahrzeugen Aktualisierungen häufiger vorgenommen werden. Hier kann die MRAM-Technik ihre Vorteile wie Geschwindigkeit und Ausfallsicherheit ausspielen.

Eine Million Speicherzyklen

Für ihre 16-nm-FinFET-Embedded-MRAM-Speichertechnologie nennt TSMC eine Lebensdauer von einer Million Zyklen, Unterstützung von Reflow-Lötverfahren und eine 20-jährige Datenspeicherung bei 150°C. Damit übertrifft sie die strengen Anforderungen an Automobilanwendungen.

„Unser MRAM-Speicher ist eine zukunftsweisende Erweiterung des S32-Automobilportfolios von NXP für Fahrzeugarchitekturen der nächsten Generation“, ist Henri Ardevol, Executive Vice President und General Manager of Automotive Processing bei NXP überzeugt. Prototypen der neuen MRAM-Speicherbausteine sind laut NXP fertiggestellt, diese werden gerade ausgewertet. Erste Produktmuster sollen voraussichtlich Anfang 2025 für Kunden verfügbar sein.

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