车载网络处理器带来多功能
拉斯维加斯——恩智浦半导体的 S32G 是两个处理器的“单芯片版本”——一个汽车微处理器和一个企业网络处理器,汽车动力产品副总裁兼总经理 Ray Cornyn 说。 S32G 用作联网车辆的网关处理器,因为它提供企业级网络功能。他解释说,它还支持最新的数据密集型 ADAS 应用程序,同时为车辆提供安全通信功能。
NXP S32G 意味着什么(来源:NXP Semiconductors)
仔细观察 S32G 内部,可以看到 2021 年及以后下一代汽车的汽车 OEM 愿望清单。
这些愿望包括:空中软件更新——像特斯拉——使车辆“软件可升级”,转向新的基于域的车辆架构(即 ECU 的整合),加强安全功能(包括入侵检测/监控),车辆能够在不依赖云端的情况下分析边缘数据,并将安全性升级到ASIL D。
在“联网汽车”中,汽车 OEM 正在寻找新的商机,包括订阅模式和基于使用的保险。
恩智浦汽车网络处理器产品线管理总监 Brian Carlson 表示:“为下一代汽车带来所有这些新的商机和功能,是汽车 OEM 厂商的全球趋势。
如果说可软件升级的汽车是汽车行业的目标,那么 S32G 似乎旨在让汽车 OEM 更近一步。
VSI Labs 创始人兼负责人 Phil Magney 观察到,S32G“旨在充当集中域处理的网关,这是软件定义汽车的支持架构。此外,新的车辆架构必须通过多个接口支持海量数据。”
他指出,“到目前为止,联网一直是事后的想法。但实际上,这非常重要,因为车辆周围有大量数据在移动。 S32G 可以处理所有管道和相关的安全、时间和安全要求。”他补充说,主要芯片供应商和Tier Ones设计了许多网络控制器。但在现有的网络处理器中,“我还没有看到像 S32G 那样将所有东西聚合到一个芯片中的东西。”
Carlson 表示,新处理器已经开始提供样品,汽车 OEM 厂商目前正在测试 S32G。为了证明 S32G 在主要汽车厂商中的吸引力,恩智浦在其新闻稿中引用了奥迪自动驾驶 ECU 开发总监 Bernhard Augustin 的话:“我们发现 S32G 的网络、性能和安全功能的独特组合处理器非常适合用于我们的下一代 ADAS 域控制器。”
S32 系列处理器
S32G 是恩智浦 S32 系列处理器的一部分,基于高性能 MCU、MPU、特定应用加速和接口的统一架构。
S32 系列设计为可扩展,允许开发人员在跨应用平台的统一环境中创建软件。
目标是让开发人员重复使用他们昂贵的研发工作,缩短上市时间,因为汽车行业将在未来几年应对汽车架构的快速变化。
恩智浦指出,该平台可在整个车辆的多个应用空间中保持“汽车质量、可靠性和 ASIL D 性能。”
车载网络处理器
首先,S32G 提供了前所未有的网络和处理能力。
如下图所示,S32G 处理器包含锁步 Arm Cortex M7 微控制器内核和业界首创的锁步 Arm Cortex-A53 应用内核集群能力。
Carlson 解释说,随着车内收集和传输的数据量呈指数级增长,处理器加速汽车网络和以太网数据包的能力变得越来越重要。
吹捧网络处理器处理大数据的能力是一回事。但如果芯片真的可以加速数据处理,情况就完全不同了。 Carlson 表示,如果没有加速,车辆网络很容易陷入困境,从而使新车无法提供具有汽车 OEM 要求的确定性网络性能的关键服务。
他指出,S32G 处理器旨在卸载传输层,以便其通信引擎可以实现低延迟。 S32G 具有专为汽车和以太网网络设计的“网络加速块”。
S32G 网络特性包括 20 个 CAN/CAN FD 接口、4 个千兆以太网接口和一个 PCI Express Gen 3 接口。
作为比较,马格尼指出,特斯拉“支持六个 CAN 通道、四个以太网通道和八个用于摄像头的串行线路。” Magney 称特斯拉为“未来汽车架构的代表”,“毫不奇怪,恩智浦为特斯拉提供以太网和 CAN 控制器。”
S32G 内部集成的其他主要功能是安全性和安全性。
与所有其他 S32 平台处理器一样,S32G 嵌入了高性能硬件安全加速,以及由其硬件安全引擎 (HSE) 启用的对可信密钥管理的公钥基础设施 (PKI) 支持。受防火墙保护的 HSE 是支持安全启动、提供系统安全服务和防止侧信道攻击的信任根。
在安全性方面,S32G 处理器提供完整的 ASIL D 功能,包括锁步 Arm Cortex M7 微控制器内核和业界首创的锁步 Arm Cortex-A53 应用内核集群能力,通过高级别的安全性能实现更高水平的安全性能。操作系统和更大的内存支持。
S32G 的多功能性
NXP 的 Carlson 指出,S32G 的美妙之处在于其多功能性。 S32G 可用于车辆内的许多不同地方——从门处理器到域控制器和 ADAS 安全处理器。
S32G 可用于车辆的何处(来源:NXP)
VSI Labs 的 Magney 观察到,“S32G 似乎是对许多 AV 或 ADAS 域控制器的补充,因为它将少数芯片整合为一个。”他补充说:“否则,S32G 的功能将分散在多个收发器和控制器中,以处理所有数据流量。 S32G 还包含支持在车内传递的所有数据所需的所有关键计时元件、内存、安全性和网络加速器。”
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