i.MX 6SoloX产品使用寿命估算

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恩杨
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1 Freescale Semiconductor Document Number: AN5062 应用笔记 Rev 0, 02/2015 i.mx 6SoloX 产品使用寿命估算 1 概述本文档说明了基于质量标准流程中使用的准则对 i.mx 6SoloX 应用处理器进行产品寿命估算文中所述的产品寿命为估算值, 不代表特定产品的保证使用寿命 2 简介 i.mx 6 系列包含大量的处理器, 提供广泛的跨多种质量标准等级的处理和多媒体功能本文档旨在通过器件的目标工作频率处理器支持的最大结温 (Tj) 和如何通过这些参数来估算器件使用寿命, 从而指导用户如何解读 i.mx 6SoloX 质量标准等级支持的每种质量标准等级 ( 扩展级商业工业和汽车 ) 定义了在给定条件下处理器可用的 (PoH), 这些条件包括 : 应用的目标频率 ( 商业工业和汽车 ) a. 目标频率由处理器内核复合体的输入电压决定 (VDD_ARM_IN) b. 使用 LDO 启用或 LDO 绕过模式当使用 LDO 绕过模式时, 目标电压不应设为数据手册中指定的最小值所有电源管理 IC 均具有允许容差目标电压必须设为高于最小指定电压以适应 PMIC 容内容 1 概述简介扩展级商业器件质量标准汽车质量标准工业器件质量标准复合用例 Freescale Semiconductor, Inc.

2 差在本文档中, 假设计算用的容差为 +/-25mV LDO 启用模式使用 i.mx 6 系列上的稳压器这些稳压器特性良好, 经设置后可输出精确的最小指定电压可通过 LDO 启用模式来延长有效使用时间与待机时间的百分比 a. 有效使用指的是处理器在活动模式下运行扩展级商业级别提供两种活动模式 :996 MHz 和 792 MHz 汽车和工业级别只有一种活动模式 :792 MHz b. 在待机 /DSM 模式下, 数据手册对于 VDD_ARM_IN 和 VDD_SOC_IN 定义了较低的工作条件, 以便降低功耗和结温在该模式下, 电压和温度设的很低, 因而在寿命计算时其影响可以忽略不计并作为器件掉电处理处理器结温 (Tj) a. 对于不同的产品等级, 其最大结温也不相同, 例如 : 对于扩展级商业或工业为 105 C, 对于汽车为 125 C 最终测试保证了产品的最大温度 b. 用户必须确保其器件经合适的温度管理, 使结温不超过最大值本文档中提供的所有 PoH 估算数据均基于丰富的 i.mx 6 系列质量标准经验和测试这些来自统计的估算值不应视为单个器件的寿命限值, 也不应作为飞思卡尔对于器件实际寿命的保证销售与保修条款与条件仍然适用扩展级商业器件质量标准表 1. 扩展级商业器件质量标准的寿命估算 ARM 内核速度 (MHz) [PoH] (Hrs) ARM 内核工作电压情形 C1: 启用 LDO 792 和 , 情形 C2: 绕过 LDO 792 和 , (V) 结温 [T j ] ( o C) 下列图片提供了根据 CPU 频率和结温估算 PoH 的指导可直接从下列图表中读取 PoH 值, 以确定在增加器件的估算 PoH 时, 需要对 CPU 频率和结温所做的补偿 2 Freescale Semiconductor, Inc.

3 65,000 55,000 50,000 45,000 35,000 30,000 25,000 15,000 10,000 扩展级商业 792 MHz (1.15V) 扩展级商业 996 MHz (1.225V) 105 C - 最大指定温度合规任务剖面用例图 1. i.mx 6SoloX 扩展级商业器件寿命估算 (LDO 启用 ) Freescale Semiconductor, Inc. 3

4 65,000 55,000 50,000 45,000 35,000 30,000 25,000 15,000 10,000 扩展级商业 792 MHz (1.18V) 扩展级商业 996 MHz (1.275V) 105 C - 最大指定温度合规任务剖面用例图 2. i.mx 6SoloX 扩展级商业器件寿命估算 (LDO 绕过 ) 汽车质量标准下表提供了汽车器件在典型使用条件下的 PoH 数值表 2. 汽车质量标准的寿命估算 ARM 内核速度 (MHz) [PoH] (Hrs) ARM 内核工作电压 (V) 结温 [T j ] ( o C) 情形 A1: 启用 LDO , 情形 A2: 绕过 LDO , 下列图片提供了根据 CPU 频率和结温估算 PoH 的指导可直接从下列图表中读取 PoH 值, 以确定在增加器件的估算 PoH 时, 需要对 CPU 频率和结温所做的补偿 4 Freescale Semiconductor, Inc.

5 1 100,000 80, 汽车 792 MHz (1.15V) 125 C - 最大指定温度合规任务剖面用例图 3. i.mx 6SoloX 汽车寿命估算 (LDO 启用模式 ) Freescale Semiconductor, Inc. 5

6 1 100,000 80, 汽车 792 MHz (1.18V) 125 C - 最大指定温度合规任务剖面用例图 4. i.mx 6SoloX 汽车寿命估算 (LDO 绕过模式 ) 工业器件质量标准下表提供了工业器件在典型使用条件下的 PoH 数值表 3. 工业器件质量标准寿命估算 ARM 内核速度 [PoH] ARM 内核工作电压结温 [T j ] (MHz) (Hrs) (V) ( o C) 情形 I1: 启用 LDO , 下列图片提供了根据 CPU 频率和结温估算 PoH 的指导可直接从下列图表中读取 PoH 值, 以确定在增加器件的估算 PoH 时, 需要对 CPU 频率和结温所做的补偿 6 Freescale Semiconductor, Inc.

7 ,000 80,000 - 工业 792 MHz (1.15V) 105 C - 最大指定温度合规任务剖面用例图 5. i.mx 6SoloX 工业器件寿命估算 (LDO 启用模式 ) Freescale Semiconductor, Inc. 7

8 复合用例 ,000 80,000 - 工业 792 MHz (1.18V) 105 C - 最大指定温度合规任务剖面用例图 6. i.mx 6SoloX 工业器件寿命估算 (LDO 绕过模式 ) 3 复合用例在一些应用中, 恒定的工作用例不能提供目标 PoH 此时, 使用多种工作条件变得具有优势该方法提供了一些运行在较低性能用例时的寿命优势, 同时还保证了系统能力以根据应用要求使用最高性能状态方案 1: 在具有不同电压的两种功率状态下切换在该方案中, 系统在全功率状态下使用 996 MHz, 在降低的功率状态下使用 792 MHz 在计算时, 假设温度在两种模式中处于恒定状态如果系统 50% 的上电时间处于 996 MHz,50% 的上电时间处于 792 MHz; 将两个 POH( 如下图所示 ) 按比例整合得到 :61,500 x ,000 x 0.5 = 45,250 PoH 8 Freescale Semiconductor, Inc.

9 复合用例 65,000 61,500 PoH 55,000 50,000 45,000 35,000 30,000 25,000 29,000 PoH 15,000 10,000 扩展级商业 792 MHz (1.15V) 扩展级商业 996 MHz (1.225V) 105 C - 最大指定温度方案 2: 在具有不同温度的两种功率状态下切换图 7. 多功率状态用例该方案假设系统可以通过降低性能来实现温度下降, 而同时维持电压为恒定状态该温度变化可以通过改变频率或简单地减少 ARM 内核或处理器单元上的负载来实现该用例对于需要利用 i.mx 6 系列的完整汽车温度范围的客户来说非常有用在该方案中, 系统 30% 的上电时间处于 90 C,70% 的上电时间处于 100 C( 如下图所示 ) 将两个 POH 整合得到 :53,290 x ,000 x 0.7 = 36,287 PoH Freescale Semiconductor, Inc. 9

10 复合用例 65,000 55,000 53,290 PoH 50,000 45,000 35,000 30,000 25,000 29,000 PoH 15,000 10,000 扩展级商业 792 MHz (1.15V) 扩展级商业 996 MHz (1.225V) 105 C - 最大指定温度方案 3: 使用 3 个或更多功率状态图 8. 多温度用例该方案显示了如何将该策略扩展到两个以上功率状态虽然本示例只包含三种功率状态, 对于可以结合的实际功率状态数没有限制在本方案中使用的功率状态为 996 MHz (105 C) 792 MHz (105 C) 和 792 MHz (100 C) 每种状态使用三分之一的时间将这些功耗状态整合得到 :62,000 x ,000 x ,000 x 0.33 = 43,850 PoH 10 Freescale Semiconductor, Inc.

11 复合用例 65,000 62,000 PoH 55,000 50,000 47,000 PoH 45,000 35,000 30,000 25,000 22,000 PoH 15,000 10,000 扩展级商业 792 MHz (1.15V) 扩展级商业 996 MHz (1.225V) 105 C - 最大指定温度图 9. 多功率多温度用例 Freescale Semiconductor, Inc. 11

12 How to Reach Us: Home Page: freescale.com Web Support: freescale.com/support 本文档中的信息仅供系统和软件实施方使用 Freescale 产品本文并未明示或者暗示授予利用本文档信息进行设计或者加工集成电路的版权许可 Freescale 保留对此处任何产品进行更改的权利, 恕不另行通知 Freescale 对其产品在任何特定用途方面的适用性不做任何担保表示或保证, 也不承担因为应用程序或者使用产品或电路所产生的任何责任, 明确拒绝承担包括但不局限于后果性的或附带性的损害在内的所有责任 Freescale 的数据表和 / 或规格中所提供的典型参数在不同应用中可能并且确实不同, 实际性能会随时间而有所变化所有运行参数, 包括经典值在内, 必须经由客户的技术专家对每个客户的应用程序进行验证 Freescale 未转让与其专利权及其他权利相关的许可 Freescale 销售产品时遵循以下网址中包含的标准销售条款和条件 :freescale.com/ SalesTermsandConditions. Freescale and the Freescale logo are trademarks of Freescale Semiconductor, Inc., Reg. U.S. Pat. & Tm. Off. ARM is the registered trademark of ARM Limited (or its subsidiaries) in the EU and/or elsewhere. All other product or service names are the property of their respective owners Freescale Semiconductor, Inc 飞思卡尔半导体有限公司 Document Number AN5062 Revision 0, 02/2015

Freescale Semiconductor, Inc. Document Number: AN4872 应用笔记 Rev. 0, 03/2014 使用 KE06 上的四线式 I 2 C 接口作者 :Ben Wang 1 简介本应用笔记将描述使用 Kinetis E 系列 KE06 上的四线式

Freescale Semiconductor, Inc. Document Number: AN4872 应用笔记 Rev. 0, 03/2014 使用 KE06 上的四线式 I 2 C 接口作者 :Ben Wang 1 简介本应用笔记将描述使用 Kinetis E 系列 KE06 上的四线式 I 2 C 接口的流程本应用笔记中提供的示例代码在 KE06 上经过测试, 测试方法为在两个评估板之间进行