汽车网关IP支持可伸缩汽车平台

作为汽车制造商推出新的电子平台,从分布式系统架构正在改变ecu集成域计算模块。这种演变,以及增加ADAS系统传感器的数量和类型,是对汽车有一个很大的影响以太网和网关功能。汽车比支持移动连接以太网和网关做更多,他们使高带宽的汽车应用程序包括关键安全和无线软件管理功能。网关管理和分发ADAS的数据和信息娱乐和动力中心域控制器需要,如图1所示。汽车制造商转向完全自动驾驶,大量的传感器和处理的数据量将大大增加汽车网络和网关的性能。采用新的以太网时间敏感的网络(以太网听)协议和增加网络处理/数据包处理功能以及更高的带宽需要网关接口是SoC开发者提高前一代汽车以太网交换机支持新的功能和能力。汽车使用的高性能IP解决方案soc成为成功的新一代汽车的关键部件网络和网关。

图1:汽车ADAS、信息娱乐和动力系统领域

汽车网关

汽车以太网交换机SoC是汽车的核心网关。路由数据网关SoC的主要责任是在道路上的汽车到达其目的地。图2显示了网关的体系结构与其他应用程序域进行交互。除了数据路由,网关SoC的额外的关键功能包括协议转换/等多个non-Ethernet汽车网络,林FlexRay MIPI。网关SoC执行网络管理配置网络,ecu和诊断。添加新的协议包括更高的以太网数据传输速度和周围的用例,网关SoC的网络管理功能将会增加。除了网络管理,安全管理的网关是一个关键的推动者整个车身。操作的安全功能包括防火墙过滤网络数据基于安全规则,安全密钥管理和防止未经授权的入侵。执行中的入侵检测业务网关soc, soc是添加更复杂的和高性能的网络处理操作。增加数据包处理功能允许网关SoC执行深度数据包检测监控数据有效载荷的安全处理。 Finally, the new generation of gateway SoCs must manage the remote Over-the-Air (OTA) firmware/software updates of the ECUs and centralized domain processing modules. OTA will allow automakers to update software applications without requiring a dealer service visit. OTA allows OEMs to remotely install new applications providing flexibility for car owners and new sources of revenue for automakers.

图2:汽车网关的关键功能

管理无线更新

无线固件/软件更新是一个重要的汽车工业的发展趋势。直接连接到厂商的服务器,可以更新SW没有经销商服务的访问。它允许oem厂商提前将额外的硬件特性,可以打开增加收入的机会。OTA函数管理在汽车网关SoC需要额外的端到端业务流程,身份验证和加密功能。集中管理的车载OTA部署利用数据管理框架利用远程诊断和数据分析服务,提供oem匿名信息关于客户的行为。

汽车网关soc与在线旅行社和以太网听能力

图3显示了一个框图的汽车网关SoC包括高性能的64位处理器支持在线旅行社的功能。SoC的一个关键特性是支持实时汽车以太网网络随时间敏感。以太网听——允许执行time-aware SoC的治安和交通形成和制定调度。超越原采用以太网音频视频桥接(真空断路)娱乐应用,汽车工业已使用以太网听。以太网听——提供了额外的功能,包括高带宽,低延迟,并优先为ADAS应用程序数据流量。例如,以太网听time-aware牛头刨床功能提供可预测的延迟保证来确保数据流量是畅通无阻的。抢占函数是用来减少延迟时间关键数据流过滤和和工作一起制定政策允许以太网听——确保带宽分配策略可以设置和数据优先级。显然,安全至上的ADAS数据必须设置一个较高的政策水平相比,多媒体信息娱乐数据。以太网听——使用一个增强的精确时间协议通过网络同步的时钟,以确保汽车的实时同步以太网数据流量。增强通用的精确时间协议使用一个大师架构传输时钟计时信息在整个网络上的“听众”的网络,然后其他部分相同的网络通信。 The holistic adoption of the Ethernet TSN group of specs, which have been standardized by IEEE, allows the automotive Ethernet network and the gateway module to provide predictable, guaranteed latency by data traffic type to ensure the high priority data is available for ADAS applications.

图3:汽车网关SoC框图

像NXP半导体供应商,TI,和其他行业领袖宣布网关soc如S32G汽车网络处理器与SJA1105Q以太网交换机和DRA829V网关控制器集成以太网交换对支持从5到8 GbE港口。新一代的网关soc包含硬件安全模块(HSM)确保安全通信。自网关设计NXP、钛、和其他行业领导人支持ADAS应用程序,网关SoC必须管理安全性至关重要的数据,这就要求汽车网络,网关模块和SoC符合ISO 26262功能安全标准。为了管理的功能安全SoC,新一代的SoC包括一个集成的安全经理。安全管理器通常使用一个双核同步嵌入式安全处理器额定ISO 26262汽车安全完整性水平(ASIL)水平D安全评级,如Synopsys对此DesignWare弧EM功能安全处理器。安全管理器的实时安全状态监控SoC确保安全网关模块反应可能发生可能的错误。

通过提供SoC-level安全、完整的ISO 262626安全管理和所需的数据包处理和包转发功能以及采用以太网听——数据管理、行业领袖启用新域的汽车架构。半导体soc网关功能是成功的关键生产部署。自从网关soc管理数据类型和数据带宽,增加新的汽车架构是可伸缩的oem厂商定义的新的汽车平台。随着汽车网络扩展到包括更高的数据带宽和支持新的ADAS和自动驾驶的应用程序,它是至关重要的,使网关soc的新类与最优处理器,安全经理和接口IP解决方案。

总结

半导体设计师和IP提供商在汽车供应链中扮演着一个关键角色,使新一代的汽车网关出类拔萃。网关soc可能包含大量的第三方知识产权实现关键主机处理器支持在线旅行社应用,安全切换和先进的连接功能,包括以太网听。尽管IP供应商已经渗透到半导体生态消费、手机、电脑、和通信应用中,并不是所有的IP供应商可以支持严格的automotive-level要求。作为设计师发起他们的下一代网关出类拔萃,必须评估提供IP供应商的能力与ISO 26262 ISO 26262安全包功能安全认证。IP供应商的承诺和资源来满足汽车工业需求帮助确保汽车SoC的成功供应商,一级年代,和oem来满足功能、性能、质量和可靠性水平网关针对28 - SoC / 22 nm节点制程和16 - 14 / / 12纳米7 - / 8-nm FinFET技术。

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