Microchip、産業用Ethernet向けTSN対応SparX-5iスイッチを発表

生産のデジタル化が進む中、産業通信には前例のない開放性、レジリエンス、決定性、柔軟性が求められています。Time-Sensitive Networking（TSN）は、ITとOTネットワークの長年の境界を取り払い、今日のオートメーションシステムに必要な精密なタイミングと同期を提供します。

Microchipが産業オートメーション専用に設計したSparX-5iファミリのEthernetスイッチを発表。Embeddedとのインタビューで、MicrochipのプロダクトマーケティングマネージャーAndy Ebert氏が、TSNいかに標準ベースの信頼性の高いリアルタイム通信を実現するか――Ethernetの未来について説明しました。

「現在、工場には別個のITとOTネットワークが存在します。TSNによりこれらを統合可能です。TSNとEthernetは、より多くのデバイスが相互接続されるにつれて必要となるより高い帯域幅にスケールできず、互換性問題を抱える現在の手法とは異なり、ファクトリーオートメーションネットワークで必要とされるリアルタイム通信を標準的な方法で処理できます」とEbert氏は述べています。

Time-Sensitive Networkingとは何か？

工場がデジタルトランスフォーメーションを急速に受け入れる速度は、フィールドデバイスからクラウド管理システムまでのデータを処理できる高性能、相互運用可能なネットワークを要求します。Ethernetに依存する産業プロトコルは、多様なトラフィック優先度を管理しなければなりませんが、ベースのEthernet標準ではこれを保証できません。Ebert氏は、オートメーションネットワークにおける相互接続スマートデバイスの増加への対応が次の課題だと述べています。

リアルタイム機能により、企業はプロセスを洗練させ、品質と生産性を向上させ、コストを削減できます。産業用Ethernetの拡張であるTSNは、正確な時刻同期とトラフィックスケジューリングを通じて決定論的通信を実現し、透明性を提供するために必要な収束の基盤を形成します。

Ethernetスイッチ

精密なタイミングと同期への需要は、従来マルチチップのプロプライエタリソリューションを必要とし、複雑性とコストを増大させてきました。MicrochipのSparX-5iは、単一チップ、IEEE標準ベースのEthernetスイッチファミリで、業界で最も完全なTSN機能セットを提供することでこの課題に対処します。

SparX-5iファミリは主要TSN IEEE標準をサポート：時刻同期のIEEE 1588v2とIEEE 802.1AS-REV、トラフィックシェーピングのIEEE 802.1Qbv、遅延削減のIEEE 802.1Qbu/802.3br、ストリームポリシングのIEEE 802.1Qci、シームレス冗長化のIEEE 802.1CB。また、最大200Gbps帯域幅の標準L2/L3 Ethernetを提供し、100M、1G、2.5G、5G、10G、25GbEインターフェースを搭載し、市場で最も柔軟な接続ソリューションを実現。

自動車、機械工学、食品・飲料、またはその他の製造セクターにかかわらず、TSNは帯域幅予約、QoS、低レイテンシ、複数プロトコルの並列伝送を、標準へのプロプライエタリ拡張なしで提供。TSNはトラフィッククラスを導入し、決定論的フローのためにリソースを予約し、新興5Gモバイル通信を含む複数通信標準をサポートする共通ネットワークを実現します。

5G上のTSN

5Gの台頭は産業ネットワークにとってゲームチェンジャーです。低レイテンシ通信により、5GはTSNをモバイルネットワーク上で動作させる道を開きます。しかし、モバイルデバイスがセルサイト間を移動すると接続が断たれ、レイテンシと信頼性に影響を及ぼす可能性があります。工場フロアに展開されるローカルなプライベート5Gネットワークは、TSNプロトコルを活用して厳格なリアルタイム要件を満たせるでしょう。

近い将来、5GとTSNが工場フロア実装で共存し、モバイル接続には5Gの柔軟性を、クリティカルなオートメーションタスクにはTSNの決定論的・超低レイテンシ性能を提供する可能性があります。