車両ネットワークプロセッサは多機能機能をもたらします

LAS VEGAS — NXPセミコンダクターズのS32Gは、自動車用マイクロプロセッサとエンタープライズネットワークプロセッサの2つのプロセッサを組み合わせた「シングルチップバージョン」であると、Vehicle DynamicsProductsのバイスプレジデント兼ゼネラルマネージャーであるRayCornynは述べています。 S32Gは、エンタープライズレベルのネットワーク機能を提供するため、コネクテッドカーのゲートウェイプロセッサとして機能します。また、車両に安全な通信機能を提供しながら、最新のデータ集約型ADASアプリケーションを可能にします。

NXP S32Gの内容（出典：NXPセミコンダクターズ）

S32Gの内部を詳しく見ると、2021年以降の次世代車の自動車OEMの希望リストがわかります。

要望の中には、車両を「ソフトウェアアップグレード可能」にするための無線ソフトウェアアップデート—アラテスラ—、新しいドメインベースの車両アーキテクチャへの移行（つまり、ECUの統合）、強化されたセキュリティ機能（侵入を含む）があります。検出/監視）、常にクラウドに依存することなくエッジでデータを分析する車両の機能、および安全性をASILDにアップグレードしました。

「コネクテッドカー」では、自動車OEMは、サブスクリプションモデルや使用量ベースの保険などの新しいビジネスチャンスを探しています。

NXPの車両ネットワークプロセッサの製品ライン管理担当ディレクターであるブライアンカールソンは、次のように述べています。

ソフトウェアでアップグレード可能な自動車が自動車業界の目標である場合、S32Gは自動車OEMを一歩近づけるように設計されているようです。

VSILabsの創設者兼プリンシパルであるPhilMagneyは、S32Gは「ソフトウェア定義の自動車のサポートアーキテクチャである集中型ドメイン処理へのゲートウェイとして機能するように設計されている」と述べています。さらに、新しい車両アーキテクチャは、複数のインターフェースを介して膨大な量のデータをサポートする必要があります。」

彼は次のように述べています。「この時点まで、ネットワーキングは少し後付けでした。しかし実際には、車両内を移動するデータが非常に多いため、これは非常に重要です。 S32Gは、すべての配管および関連するセキュリティ、タイミング、および安全要件を処理できます。」彼は、主要なチップサプライヤーとTierOneによって設計された多くのネットワークコントローラーがあると付け加えました。しかし、既存のネットワークプロセッサの中で、「S32Gのようにすべてを1つのチップに集約するものは見たことがありません。」

新しいプロセッサはすでにサンプリング中であり、自動車OEMは現在S32GをテストしているとCarlson氏は述べています。主要な自動車プレーヤーの間でS32Gの魅力を実証するために、NXPはプレスリリースで、アウディのECU開発自動運転ディレクターであるBernhardAugustinからの引用を共有しました。次世代のADASドメインコントローラーでの使用に最適なプロセッサーです。」

S32ファミリのプロセッサ

S32Gは、高性能MCU、MPU、アプリケーション固有のアクセラレーション、およびインターフェイスの統合アーキテクチャに基づく、NXPのS32ファミリのプロセッサの一部です。

スケーラブルに設計されたS32ファミリにより、開発者はアプリケーションプラットフォーム全体で統一された環境でソフトウェアを作成できます。

目標は、開発者が高価なR＆D作業を再利用できるようにし、自動車業界が今後数年間の車両アーキテクチャの急速な変化に対処するため、市場投入までの時間を短縮することです。

NXPは、プラットフォームが「車両全体の複数のアプリケーションスペースにわたって自動車の品質、信頼性、およびASILDのパフォーマンス」を維持していることを指摘しました。

車両ネットワークプロセッサ

何よりもまず、S32Gは前例のないレベルのネットワークおよび処理機能を提供します。

以下のブロック図に示すように、S32Gプロセッサには、ロックステップのArm Cortex M7マイクロコントローラーコアと、ArmCortex-A53アプリケーションコアのクラスターをロックステップする業界初の機能が組み込まれています。

車内で収集および転送されるデータの量が指数関数的に増加するにつれて、自動車ネットワークとイーサネットパケットを高速化するプロセッサの機能がますます重要になるとCarlson氏は説明しました。

大きなデータを処理するネットワークプロセッサの機能を宣伝することは1つのことです。しかし、チップが実際にデータ処理を高速化できるかどうかは、まったく別の話です。加速がなければ、車両ネットワークは簡単に停滞する可能性があり、新しい車両が自動車OEMが要求する決定論的なネットワークパフォーマンスで重要なサービスを提供することは不可能になるとCarlson氏は述べています。

S32Gプロセッサは、トランスポート層の負荷を軽減するように設計されているため、通信エンジンは低遅延を実現できます。 S32Gは、自動車およびイーサネットネットワーク用に設計された「ネットワークアクセラレーションブロック」を備えています。

S32Gネットワ​​ーク機能には、20×CAN / CAN FDインターフェース、4×ギガビットイーサネットインターフェース、およびPCI Express Gen3インターフェースが含まれています。

比較として、Magneyは、Teslaが「カメラ用に6つのCANチャネル、4つのイーサネットチャネル、および8つのシリアルラインをサポートしている」と述べています。テスラを「将来の車両アーキテクチャのプロキシ」と呼び、マグニー氏は「当然のことながら、NXPはテスラにイーサネットおよびCANコントローラーを提供しています」と述べています。

S32Gに統合されているその他の重要な機能は、セキュリティと安全性です。

S32Gは、他のすべてのS32プラットフォームプロセッサと同様に、ハードウェアセキュリティエンジン（HSE）によって実現される、信頼できるキー管理のための公開キーインフラストラクチャ（PKI）サポートとともに、高性能のハードウェアセキュリティアクセラレーションを組み込んでいます。ファイアウォールで保護されたHSEは、安全な起動をサポートし、システムセキュリティサービスを提供し、サイドチャネル攻撃から保護する信頼のルートです。

安全性に関しては、S32GプロセッサはロックステップArm CortexM7マイクロコントローラコアとArmCortex-A53アプリケーションコアのロックステップクラスターをロックステップする業界初の機能を含む完全なASILD機能を提供し、高レベルで新しいレベルの安全性能を可能にしますオペレーティングシステムと大容量メモリのサポート。

S32Gの汎用性

NXPのCarlsonは、S32Gの美しさはその汎用性にあると指摘しました。 S32Gは、ゲートプロセッサからドメインコントローラ、ADASセーフティプロセッサまで、車内のさまざまな場所で使用できます。

車両のどこでS32Gを使用できるか（出典：NXP）

VSI LabsのMagney氏は、「S32Gは、少数のチップを1つに統合しているため、AVまたはADASドメインコントローラーの多くを補完しているように見えます」と述べています。 「そうしないと、S32Gの機能が複数のトランシーバーとコントローラーに分散して、すべてのデータトラフィックを処理することになります。 S32Gには、車内を通過するすべてのデータをサポートするために必要なすべての重要なタイミング要素、メモリ、セキュリティ、およびネットワークアクセラレータも含まれています。」