广告

2020年太迟,车载以太网现在就要上TSN标准

时间:2016-11-03 14:05:00 作者:Julien Happich 阅读:
事实上,TSN并不是一个新的议题,但却是近来获得重大关注的热门领域,尤其是在车用市场。
广告

在IEEE标准协会(IEEE Standards Association)日前举办的车载以太网络/IP技术大会(Ethernet & IP @ Automotive Technology Day)上,时效性网络(TSN)标准锋头正劲。多家车用芯片大厂纷纷展示最新TSN解决方案,并预期未来的车用网络将整合具TSN控制的以太网络背板,甚至进一步融合微控制器(MCU)、安全模块与各种协议。

事实上,TSN并不是一个新的议题,但却是近来获得重大关注的热门领域,尤其是在车用市场。

TSN是IEEE标准协会目前的工作项目之一,目的在于为现有的802.1与802.3以太网络(Ethernet)标准增加一系列的扩展功能,进一步确保其确定性效能。所有汽车OEM长久以来期盼的所谓“车用以太网络”,事实上将会是一种经由TSN实现的802.3 Ethernet建置,不仅拥有新的物理层(PHY)标准100BASE-T1与Gb级PHY,并可为车用以太网络骨干使用较轻的非屏蔽双绞线(UTP)铜缆。

透过以太网络实现的TSN架构由于能够增加产品的差异化、改善驾驶人的行车体验,已经吸引业界多家厂商与组织的兴趣。为了广泛布署这项重要的技术架构,业界标准组织正为此车用网络技术进行标准化。

目前正在进行标准化过程的TSN,其特性包括时间与同步、讯框优先适用(Frame Pre-emption)、流量调度(Scheduled Traffic)、增强串流保留协议(SRP)、逐一串流过滤与管理(Per-Stream Filtering and Policing)以及讯框复制与消除等功能。

根据IEEE,时间与同步(IEEE P802.1AS-REV)是对现有音频-视频桥接(AVB)标准的修订,从而增加支持多个时域。而讯框优先适用(IEEE P802.3br)机制则藉由将干扰讯框分成较小的“区段”,让传输中的关键数据封包拥有较非关键数据封包更优先处理的顺序。这意味着关键数据不必等待所有的非关键数据完成传送后才开始,从而确保更快速的传输路径。

流量调度(IEEE 802.1Qbv)选项则将以太网络数据流量划分为不同的类型,每一种类型均保留至特定的时间存取网络,从而创造类型特定(class-specific)的保护“通道”。以IEEE 802.1Qcc为基础的增强SRP与性能改善,则增加了用户网络接口(UNI),从而实现远程集中式的网络配置。

逐一串流过滤与管理(IEEE 802.1Qci)机制也称为流量控制,用于避免流量过载的情况(可能由于端点或交换机上的软件错误)影响接收节点或埠。流量管制也可能用于阻挡恶意的装置或攻击。

此外,有了“为可靠性进行讯框复制和消除”的TSN选项IEEE P802.1CB,无论发生链路故障、电缆断裂以及其他错误,均能强制实现可靠的通讯。此选项确保关键流量的复本在网络中能以不相交集的路径进行传送,只保留首先到达目的地的任何封包,从而实现无缝冗余。

最终,一旦这些新的确定性功能尘埃落定后,将使以太网络成为更具可行性的选择,从而取代目前汽车中所使用的传统网络,如CAN、LIN、MOST和FlexRay,最终成为汽车的核心网络骨干。

而在此次展会现场,业界多家公司纷纷展示TSN就绪(TSN-ready)的车用以太网络方案,瞄准执行以太网络的实时控制任务、竞争带宽的非关键数据,如乘客娱乐音频与视频同步串流等。

芯片供应商Innovasic展示两款以太网络解决方案,分别支持TSN以及非关键型数据。所展示的TSN网关解决方案采用其fido5000实时以太网络多协议(REM)交换器——这是该公司在大约三年前发布的可配置组件。

此外,Innovasic还推出一款预安装的TSN评估套件,搭载成熟的TSN功能——802.1AS与802.1Qbv,同时也承诺在逐渐稳定后,将进一步透过软件更新支持其他选项。
20161102 TSN NT31P1
Innovasic展示TSN交换机芯片

Innovasic首席营运官Jordon Woods乐观看好车用以太网络的进展。“我们已经开发确定性网络逾十年了,拥有所有必备的专业知识与技术,能够整合我们的交换机与其他IP并提供完整的TSN SoC”。据Woods表示,藉由在汽车领域建立良好的合作伙伴关系,可望进一步推动Innovasic的汽车业务成长(汽车客户目前仅占该公司业务的10-15%)。

而在博世(Bosch)的展位上,你可以看到透过实时视觉处理,如何让一个球平衡地保持在致动板的中心位置。你还可以动手微调这个球,看看致动板如何立即补偿偏差,并让球回到中心保持平衡。以这种方式设置的TSN网络中,摄影机馈入链接到实时图像处理单元,将与来自网络流量产生器的数据竞争带宽。不同的交换器将启动部份TSN功能,同时在网络上增加流量;因此,如果少了讯框优先适用功能,在发生干扰时,就无法立即使这个球在致动器中心保持平衡了。
20161102 TSN NT31P2
博世的TSN网关方案

博世的TSN网关方案采用了Marvell的7埠车用级88EA6321 AVB交换器(内建2个整合型PHY)。根据博世的现场展示人员透露,Marvell将在今年年底前针对车用市场推出TSN芯片的工程样片。

瑞萨电子(Renesas Electronics)同样展示以太网络TSN方案,并以大型海报比较目前与未来(约2020年)的车用网络架构。瑞萨认为,未来的车用网络将以以太网络背板连接不同域,每一个都具有TSN控制,甚至将逐渐为本地传统序列网络发展成主微控制器(MCU)整合以太网络PHY、TSN交换器以及安全模块与各种协议转换器的趋势。
20161102 TSN NT31P3
瑞萨展示TSN优先适用机制

基于FPGA的TSN网关方案展示所有可想到的TSN功能。除了实时控制回路连接闪光灯与位置传感器,经编码的旋转轮更确保完美的静态闪频效果。而即使当电路板故障导致流量不受控制并馈入网络后,这种闪频效应也只在经过TSN网关执行流量限制后才得以持续,同时,还可以在需要时以AVB模式馈入实时视频。

那么,瑞萨首款TSN就绪的车用MCU何时上市呢?
20161102 TSN NT31P4
瑞萨车用网络通讯协议总工程师Tobias Belitz并未透露太多细节,仅表示瑞萨将视客户需求而“生产智慧TSN交换机”的可能性。不过,既然在进行比较时提到了2020年,可确定的是在打造此架构之前将会需要这款组件。

而在AVnu联盟的展位上,Ixia、瑞萨和美国新罕布什尔大学互通测试实验室 (UNH-IOL)共同展示AVnu针对优先级TSN功能的首次插拔测试结果,让不同的解决方案供应商能够检验其解决方案的AVB/TSN互操作性,同时也展示了执行IEEE 802.3br的优先级互操作性及其性能。
20161102 TSN NT31P5
Ethernet TSN优先机制(IEEE 802.3br)的互操作性与功能 (来源:AVnu联盟)

网络测试设备供应商Ixia车用以太网络产品专家Bogdan Tenea表示,车用AVB装置的认证计划目前已在进行最后测试,不久即将发布。AVnu Alliance在今年九月即发布了车用以太网络AVB功能与互通规格的可用性,该规格档案在以太网络AVB标准组合的多种标准选项中定义了共同的基础,以及车用装置所需要的其他功能性。AVnu Alliance的车用认证计划将会是下一步。

编译:Susan Hong

本文授权编译自EE Times,版权所有,谢绝转载

EETC wechat barcode


关注最前沿的电子设计资讯,请关注“电子工程专辑微信公众号”。

本文为EET电子工程专辑 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
Julien Happich
暂无简介...
  • 芯昇科技CC2560A:全球首款RISC-V内核的超级SIM芯片 CC2560A采用芯来科技NS300 RISC-V内核,主频可达120MHz,传输速度提升至25Mbps,算力达到150+ DMIPS。不仅具备安全性,还能通过灵活扩展满足特定应用场景的需求。
  • 益思芯科技:面向智慧家庭的FTTR光网络芯片 FTTR技术能为家庭用户提供了超千兆、全屋覆盖无死角的极致网络体验,显著提升了家庭宽带体验。
  • 六角形半导体HX77系列:面向AR/VR应用的高性能SoC 在专用芯片市场上,目前VR芯片国产率几乎为零,而AR主控芯片则缺乏高度集成的产品。六角形半导体针对AR/VR市场的三大痛点——功耗、尺寸和实时性,推出了专为AR眼镜设计的HX77系列高性能主控SoC……
  • 中科海芯IM110GW:基于自研RISC-V内核的车规级MCU IM110GW是中科海芯推出的一款面向车身应用的MCU芯片,符合功能安全ISO 26262 ASIL B级标准。该芯片采用100/144LQFP封装,内置32位RISC-V内核,具有高效的处理能力和丰富的外设支持。
  • 琪埔维XL6500R系列:国产RISC-V车规级MCU XL6500R系列产品是一款基于芯来RISC-V内核,主频48MHz,满足AEC-Q100可靠性标准和ISO 26262 ASIL B功能安全等级的汽车级通用微控制器MCU,搭配丰富外设及灵活的时钟控制机制,提供具有可扩展性的解决方案。
  • 先楫HPM6E00: 国内首款获得EtherCAT官方授权的MCU 先楫HPM6E00系列是中国首款拥有德国倍福公司(Beckhoff)正式授权 EterhCAT从站控制器(ESC: EtherCAT Slave Controller)的高性能MCU产品,也是国内首款支持高性能运动控制和多协议工业以太网的产品。
  • 全球折叠屏手机快速增长,中国品牌压 • 得益于西欧、关键亚洲市场和拉丁美洲市场的增长,以及中国品牌的持续领先,全球折叠屏手机出货量在2024年第二季度同比增长了48%。 • 荣耀凭借其在西欧特别强劲的表现,成为最大的贡献者,成为该地区排名第一的品牌。 • 摩托罗拉的Razr 40系列在北美和拉丁美洲表现良好,为其手机厂商的出货量贡献了三位数的同比增长。 • 我们预计,头部中国手机品牌厂商的不断增加将至少在短期内抑制三星Z6系列在第三季度的发布。
  • AI网络物理层底座: 大算力芯片先进 AI技术的发展极大地推动了对先进封装技术的需求,在高密度,高速度,高带宽这“三高”方面提出了严苛的要求。
  • 奕斯伟计算DPC 2024:发布RISAA(瑞 奕斯伟计算2024首届开发者伙伴大会以“绿色、开放、融合”为主题,从技术创新、产品应用、生态建设等方面,向开发者、行业伙伴等相关方发出开放合作倡议,加速RISC-V在各行各业的深度融合和应用落地,共同推动RISC-V新一代数字基础设施生态创新和产业发展。
  • 重磅发布:Canalys 2024年中国云渠道 2024年 Canalys 中国云计算渠道领导力矩阵冠军厂商分别是:阿里云、华为云和亚马逊云科技(AWS)
  • 路特斯的努力有多“韧性” 文|沪上阿YI路特斯如今处在一个什么样的地位?吉利控股集团高级副总裁、路特斯集团首席执行官冯擎峰一直有着清晰的认知:“这个品牌的挑战依然非常大。首先,整个中国市场豪华汽车整体数据下滑了30%~40%,
  • 2.4亿美元!“果链”捷普科技在印度设厂! 周二,捷普科技(Jabil)官员与印度泰米尔纳德邦代表团在泰米尔纳德邦首席部长MK Stalin的见证下,签署了一份备忘录。MK Stalin正在美国进行为期17天的访问,旨在吸引新的投资。MK St
  • 日本信越化学12英寸氮化镓衬底出样 第三代半导体材料氮化镓,传来新消息:日本半导体材料大厂信越化学为氮化镓外延生长带来了有力辅助。2024年9月3日,信越化学宣布研制出一种用于GaN(氮化镓)外延生长的300毫米(12英寸)QSTTM衬
  • 【光电通信】特种光纤与光纤通信-236页收藏  今日光电      有人说,20世纪是电的世纪,21世纪是光的世纪;知光解电,再小的个体都可以被赋能。追光逐电,光赢未来...欢迎来到今日光电!----追光逐电 光赢未来----来源:通信大讲堂申明
  • 【光电智造】机器视觉三维成像方法及应用  今日光电      有人说,20世纪是电的世纪,21世纪是光的世纪;知光解电,再小的个体都可以被赋能。追光逐电,光赢未来...欢迎来到今日光电!----追光逐电 光赢未来----来源:机器视觉沙龙申
  • 龙芯重大突破! ‍‍据龙芯中科介绍,近日,基于龙芯3A6000处理器的储迹NAS在南京师范大学附属小学丹凤街幼儿园、狮山路小学、南京大学附属中学等学校相继落地。储迹NAS是基于最新的龙芯CPU--3A6000,其代表
  • 总投资12亿元!这一IGBT项目明年投产 [关注“行家说动力总成”,快速掌握产业最新动态]9月6日,据“内江新区”消息,晶益通(四川)半导体科技有限公司旗下IGBT模块材料和封测模组产业园项目已完成建设总进度的40%,预计在明年5月建成。据了
  • 活动邀请|华强电子产业研究所诚邀您莅临2024深圳跨境电商展览会 展位信息深圳跨境电商展览会(CCBEC)时间:2024年9月11-13日 9:30-17:30地点:深圳国际会展中心(宝安)展馆:16号馆 16D73/16D75 展位报名注册准备好“观众注册”入场二
  • 华为大突破! 在苹果和华为的新品发布会前夕,Counterpoint公布了2024年第一季度的操作系统详细数据,数据显示, 鸿蒙操作系统在2024年第一季度继续保持强劲增长态势,全球市场份额成功突破4%。在中国市场
  • 下线、投产...这3个电驱动项目传最新进展 近日,3个电驱动项目迎来最新进展,包括项目量产下线、投产、完成试验等,详情请看:[关注“行家说动力总成”,快速掌握产业最新动态]青山工业:大功率电驱项目下线9月5日,据“把动力传递到每一处”消息,重庆
广告
热门推荐
广告
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了