Сетевой процессор транспортного средства предоставляет многофункциональные возможности

ЛАС-ВЕГАС - S32G NXP Semiconductors представляет собой «однокристальную версию» двух процессоров - автомобильного микропроцессора и сетевого процессора предприятия - вместе взятых, - сказал Рэй Корнин, вице-президент и генеральный менеджер подразделения Vehicle Dynamics Products. S32G функционирует как процессор шлюза для подключенных транспортных средств, поскольку он предлагает сетевые возможности корпоративного уровня. Он также позволяет использовать новейшие приложения ADAS с большим объемом данных, обеспечивая при этом безопасную связь для транспортных средств, - пояснил он.

Что влечет за собой NXP S32G (Источник:NXP Semiconductors)

Если внимательно присмотреться к S32G, можно увидеть список желаний OEM-производителей для автомобилей следующего поколения в 2021 году и далее.

Среди пожеланий:беспроводные обновления программного обеспечения - а-ля Tesla - для обеспечения «возможности обновления программного обеспечения» автомобилей, переход на новые доменные архитектуры транспортных средств (например, объединение блоков управления двигателем), усиленные функции безопасности (включая вторжение обнаружение / мониторинг), способность транспортного средства анализировать данные на периферии без постоянной зависимости от облака и повышенная безопасность до ASIL D.

В области «подключенных автомобилей» производители автомобилей ищут новые возможности для бизнеса, включая модели подписки и страхование на основе фактического использования.

«Это мировая тенденция среди производителей автомобилей - привносить все эти новые бизнес-возможности и возможности в автомобили следующего поколения», - сказал Брайан Карлсон, директор по линейке продуктов для сетевых процессоров транспортных средств в NXP.

Если целью автомобилестроения является автомобиль с возможностью обновления программного обеспечения, то S32G, похоже, призван приблизить производителей автомобилей.

Фил Мэгни, основатель и руководитель VSI Labs, заметил, что S32G «предназначен для использования в качестве шлюза для централизованной обработки доменов, которая является поддерживающей архитектурой программно-определяемого автомобиля. Кроме того, новые автомобильные архитектуры должны поддерживать огромные объемы данных через несколько интерфейсов ».

Он отметил:«До этого момента о сетевых технологиях думали немного позже. Но на самом деле это очень важно, поскольку вокруг транспортного средства перемещается очень много данных. S32G может справиться со всеми сантехническими и связанными с ними требованиями к безопасности, времени и безопасности ». Он добавил, что существует множество сетевых контроллеров, разработанных крупными поставщиками микросхем и Tier Ones. Но среди существующих сетевых процессоров «я не встречал ничего, что объединяло бы все в один чип, как S32G».

По словам Карлсона, новый процессор уже проходит испытания, и производители автомобилей в настоящее время тестируют S32G. Чтобы продемонстрировать привлекательность S32G среди ключевых игроков автомобильной отрасли, NXP в своем пресс-релизе привела цитату Бернхарда Огюстена, директора Audi по развитию автономного вождения ECU:«Мы обнаружили уникальное сочетание сетевых функций, характеристик и функций безопасности S32G. процессор, чтобы быть идеальным для использования в нашем контроллере домена ADAS следующего поколения ».

Семейство процессоров S32

S32G является частью семейства процессоров NXP S32, основанного на унифицированной архитектуре высокопроизводительных микроконтроллеров, микропроцессоров, ускорения для конкретных приложений и интерфейсов.

Семейство S32, разработанное с возможностью масштабирования, позволяет разработчикам создавать программное обеспечение в единой среде для всех платформ приложений.

Цель состоит в том, чтобы позволить разработчикам повторно использовать свои дорогостоящие исследования и разработки, сократив время вывода на рынок, поскольку автомобильная промышленность справляется с быстрыми изменениями в архитектуре транспортных средств в течение следующих нескольких лет.

В NXP отметили, что платформа поддерживает «автомобильное качество, надежность и производительность ASIL D во многих областях применения на всех транспортных средствах».

Сетевой процессор автомобиля

Прежде всего, S32G обеспечивает беспрецедентный уровень сетевых и вычислительных возможностей.

Как показано на блок-схеме ниже, процессор S32G включает в себя ядра микроконтроллера Arm Cortex M7 с синхронизацией шага и первую в отрасли возможность блокирования кластеров ядер приложений Arm Cortex-A53.

По словам Карлсона, по мере экспоненциального роста объема данных, собираемых и транспортируемых в автомобиле, способность процессора ускорять работу автомобильных сетей и пакетов Ethernet становится все более важной.

Одно дело - рекламировать способность сетевого процессора обрабатывать большие объемы данных. Но совсем другое дело, если чип действительно может ускорить обработку данных. По словам Карлсона, без ускорения автомобильная сеть может легко увязнуть, что лишит новый автомобиль возможности предлагать критически важные услуги с детерминированной производительностью сети, требуемой производителями автомобилей.

Он отметил, что процессоры S32G спроектированы так, чтобы разгрузить транспортные уровни, чтобы его коммуникационный механизм мог достичь низкой задержки. S32G содержит «блоки ускорения сети», предназначенные для автомобильных сетей и сетей Ethernet.

В сетевые функции S32G входят 20 интерфейсов CAN / CAN FD, 4 интерфейса Gigabit Ethernet и интерфейс PCI Express Gen 3.

Для сравнения Мэгни отметил, что Tesla «поддерживает шесть каналов CAN, четыре канала Ethernet и восемь последовательных линий для камер». Назвав Tesla «прокси для будущих архитектур транспортных средств», Мэгни сказал:«Неудивительно, что NXP поставляет Tesla контроллеры Ethernet и CAN».

Другие ключевые функции, встроенные в S32G, - это безопасность.

В S32G, как и во всех других процессорах платформы S32, встроено высокопроизводительное аппаратное ускорение безопасности, а также поддержка инфраструктуры открытых ключей (PKI) для надежного управления ключами, обеспечиваемая механизмом аппаратной безопасности (HSE). Защищенная брандмауэром HSE - это основа доверия, поддерживающая безопасную загрузку, предоставляя услуги безопасности системы и защищая от атак по побочным каналам.

Что касается безопасности, процессоры S32G предлагают полные возможности ASIL D, включая ядра микроконтроллеров Arm Cortex M7 с блокировкой шагов и первую в отрасли возможность блокировать кластеры ядер приложений Arm Cortex-A53 с блокировкой шага, что обеспечивает новые уровни безопасности с высоким уровнем операционные системы и поддержка большего объема памяти.

Универсальность S32G

Карлсон из NXP подчеркнул, что красота S32G заключается в ее универсальности. S32G можно использовать во многих различных местах внутри транспортного средства - от процессора шлюза до контроллера домена и процессоров безопасности ADAS.

Где в автомобиле можно использовать S32G (Источник:NXP)

Мэгни из VSI Labs заметил:«S32G кажется дополнительным ко многим контроллерам домена AV или ADAS, поскольку объединяет несколько микросхем в один». Он добавил:«В противном случае функциональность S32G была бы разбросана по нескольким трансиверам и контроллерам для обработки всего трафика данных. S32G также содержит все важные элементы синхронизации, память, безопасность и сетевые ускорители, необходимые для поддержки всех данных, передаваемых внутри транспортного средства ».