车载网络处理器带来多功能能力
Vehicle network processor brings multifunctional capabilities
拉斯维加斯-NXP半导体公司的S32G是两个处理器(汽车微处理器和企业网络处理器)的“单芯片版本”,车辆动力产品部副总裁兼总经理Ray Cornyn说。S32G可以作为联网车辆的网关处理器,因为提供了企业级网络功能。解释说,还支持最新的数据密集型ADAS应用,同时为车辆提供安全通信能力。
What NXP S32G entails
仔细看一下S32G内部,可以看到2021年及以后下一代汽车的原始设备制造商的愿望清单。
其中的愿望包括:空中传送软件更新(a la Tesla),使车辆“软件可升级”,转向新的基于域的车辆架构(即,整合ecu),增强安全功能(包括入侵检测/监控),该车能够在边缘分析数据,而无需持续依赖云端,并将安全性升级至ASIL D。
在“联网汽车”领域,汽车原始设备制造商正在寻找新的商机,包括订阅模式和基于使用情况的保险。
NXP汽车网络处理器产品线管理总监Brian Carlson说:“为下一代汽车带来所有这些新的商业机会和功能是全球汽车原始设备制造商的趋势。”。
如果说软件升级汽车是汽车工业的目标,那么S32G似乎是为了让汽车原始设备制造商更进一步。
VSI实验室的创始人和负责人Phil Magney指出,S32G“被设计成作为集中域处理的网关,这是软件定义的car的支持架构。此外,新的车辆架构必须通过多个接口支持大量数据。”
指出,“到目前为止,建立网络还只是一种事后考虑。但实际上,这是非常关键的,因为有太多的数据在车辆周围移动。S32G可以处理所有的管道和相关的安全、定时和安全要求。”补充说,有许多网络控制器是由主要芯片供应商和一级供应商设计的。但在现有的网络处理器中,“还没有见过像S32G那样将所有东西聚合到一个芯片中的东西。”
卡尔森说,新处理器已经在进行抽样测试,汽车原始设备制造商目前正在测试S32G。为了证明S32G在主要汽车厂商中的吸引力,NXP在其新闻稿中引用了奥迪ECU开发自主驾驶主管Bernhard Augustin的一句话:“发现了网络化、性能,以及S32G处理器的安全特性,是下一代ADAS域控制器的理想选择。”
S32 family of processors
S32G处理器是基于统一的处理器S32系列和高性能处理器的一部分。
S32系列设计为可扩展,允许开发人员在统一的环境中跨应用程序平台创建软件。
其目标是让开发人员重用昂贵的研发工作,缩短上市时间,因为汽车行业将在未来几年内应对汽车架构的快速变化。
NXP指出,该平台保持了“汽车质量、可靠性和跨车辆多个应用空间的ASIL D性能”
Vehicle network processor
卡尔森解释说,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。
吹嘘网络处理器处理大数据的能力是一回事。但如果芯片真的能加速数据处理,那就完全不同了。卡尔森说,如果没有加速,车辆网络很容易陷入困境,这使得新车无法提供汽车原始设备制造商要求的具有确定性网络性能的关键服务。
指出,S32G处理器的设计目的是减轻传输层的负担,以便其通信引擎能够实现低延迟。S32G具有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PCI Express Gen 3接口。
作为对比,马格尼指出,特斯拉“支持6个CAN通道、4个以太网通道和8条摄像头串行线路。”称特斯拉为“未来车辆架构的一个代理,”马格尼说,“毫不奇怪,NXP为特斯拉提供以太网和CAN控制器。”
S32G内部集成的其关键功能是安全性。
与所有其S32平台处理器一样,S32G嵌入了高性能的硬件安全加速,以及通过其硬件安全引擎(HSE)支持可信密钥管理的公钥基础设施(PKI)。防火墙的HSE是信任的根源,支持安全引导、提供系统安全服务和防止侧信道攻击。
至于安全性,S32G处理器提供了完整的ASIL D功能,包括锁定步进Arm Cortex M7微控制器核心,以及业界首创的锁定Arm Cortex-A53应用核心的步进群集的能力,通过高级操作系统和更大的内存支持,使安全性能达到新的水平。
Versatility of S32G
NXP的Carlson指出S32G的优点在于多功能性。S32G可以在车内的许多不同地方使用——从门处理器到域控制器和ADAS安全处理器。
Where in a vehicle S32G can be used
VSI实验室的Magney观察到,“S32G似乎是对许多AV或ADAS域控制器的补充,因为将少数芯片整合为一个。”补充道,“否则,S32G的功能将分散在多个收发器和控制器上,以处理所有的数据流量。S32G还包含所有关键的计时元素、内存、安全性和网络加速器,以支持车内传输的所有数据。”