Le processeur de réseau de véhicule apporte des capacités multifonctionnelles

LAS VEGAS – Le S32G de NXP Semiconductors est « une version à puce unique » de deux processeurs – un microprocesseur automobile et un processeur de réseau d'entreprise – combinés, a déclaré Ray Cornyn, vice-président et directeur général de Vehicle Dynamics Products. Le S32G fonctionne comme un processeur de passerelle pour les véhicules connectés, car il offre des capacités de mise en réseau au niveau de l'entreprise. Il permet également les dernières applications ADAS gourmandes en données tout en fournissant aux véhicules des capacités de communication sécurisées, a-t-il expliqué.

Ce qu'implique NXP S32G (Source :NXP Semiconductors)

Un examen plus approfondi de l'intérieur de la S32G révèle une liste de souhaits des constructeurs automobiles pour les véhicules de prochaine génération en 2021 et au-delà.

Parmi les souhaits figurent :détection/surveillance), la capacité du véhicule à analyser les données à la périphérie sans dépendre en permanence du cloud et une sécurité améliorée vers ASIL D.

Dans le domaine des « véhicules connectés », les constructeurs automobiles recherchent de nouvelles opportunités commerciales, notamment des modèles d'abonnement et des assurances basées sur l'utilisation.

"C'est une tendance mondiale parmi les constructeurs automobiles d'apporter toutes ces nouvelles opportunités et capacités commerciales aux véhicules de nouvelle génération", a déclaré Brian Carlson, directeur de la gestion de la gamme de produits pour les processeurs de réseau de véhicules chez NXP.

Si une voiture évolutive par logiciel est l'objectif de l'industrie automobile, la S32G semble conçue pour rapprocher les constructeurs automobiles.

Phil Magney, fondateur et directeur de VSI Labs, a observé que S32G « est conçu pour servir de passerelle vers le traitement de domaine centralisé, qui est l'architecture de support de la voiture définie par logiciel. De plus, les nouvelles architectures de véhicules doivent prendre en charge d'énormes volumes de données via de multiples interfaces. »

Il a noté :« Jusqu'à présent, le réseautage a été un peu une réflexion après coup. Mais en réalité, c'est assez critique car il y a tellement de données qui circulent dans le véhicule. Le S32G peut gérer toute la plomberie et les exigences de sécurité, de synchronisation et de sécurité associées. » Il a ajouté qu'il existe de nombreux contrôleurs de réseau conçus par les principaux fournisseurs de puces et Tier Ones. Mais parmi les processeurs réseau existants, "Je n'ai rien vu qui agrège tout en une seule puce comme le S32G."

Le nouveau processeur échantillonne déjà et les constructeurs automobiles testent actuellement le S32G, a déclaré Carlson. Pour démontrer l'attrait de la S32G parmi les principaux acteurs de l'automobile, NXP, dans son communiqué de presse, a partagé une citation de Bernhard Augustin, directeur du développement ECU de conduite autonome d'Audi :« Nous avons trouvé la combinaison unique de fonctionnalités de mise en réseau, de performances et de sécurité de la S32G processeur idéal pour une utilisation dans notre contrôleur de domaine ADAS de nouvelle génération. »

Famille de processeurs S32

Le S32G fait partie de la famille de processeurs S32 de NXP basée sur une architecture unifiée de microcontrôleurs, de microprocesseurs, d'accélérations spécifiques aux applications et d'interfaces hautes performances.

La famille S32, conçue pour être évolutive, permet aux développeurs de créer des logiciels dans un environnement uniforme sur toutes les plates-formes d'applications.

L'objectif est de permettre aux développeurs de réutiliser leur coûteux travail de R&D, ce qui raccourcit le délai de mise sur le marché alors que l'industrie automobile fait face aux changements rapides des architectures des véhicules au cours des prochaines années.

NXP a noté que la plate-forme maintient "la qualité automobile, la fiabilité et les performances ASIL D dans plusieurs espaces d'application dans les véhicules".

Processeur de réseau de véhicule

Tout d'abord, S32G offre un niveau sans précédent de capacités de mise en réseau et de traitement.

Comme le montre le schéma fonctionnel ci-dessous, le processeur S32G intègre des cœurs de microcontrôleur Arm Cortex M7 à pas de verrouillage et une capacité inédite de l'industrie à verrouiller des grappes de cœurs d'application Arm Cortex-A53.

À mesure que la quantité de données collectées et transportées à l'intérieur d'un véhicule augmente de façon exponentielle, la capacité du processeur à accélérer les réseaux automobiles et les paquets Ethernet devient de plus en plus critique, a expliqué Carlson.

C'est une chose de vanter la capacité d'un processeur réseau à gérer des données volumineuses. Mais c'est une toute autre histoire si la puce peut réellement accélérer le traitement des données. Sans accélération, le réseau de véhicules peut facilement s'enliser, a déclaré Carlson, rendant impossible pour le nouveau véhicule d'offrir des services critiques avec les performances de réseau déterministes exigées par les constructeurs automobiles.

Les processeurs S32G sont conçus pour décharger les couches de transport afin que son moteur de communication puisse atteindre une faible latence, a-t-il noté. Le S32G comprend des « blocs d'accélération réseau » conçus pour les réseaux automobiles et Ethernet.

Les fonctionnalités du réseau S32G comprennent 20 interfaces CAN/CAN FD, 4 interfaces Gigabit Ethernet et une interface PCI Express Gen 3.

À titre de comparaison, Magney a noté que Tesla "prend en charge six canaux CAN, quatre canaux Ethernet et huit lignes série pour les caméras". Qualifiant Tesla de « proxy pour les futures architectures de véhicules », Magney a déclaré : «                                                                                                                   .

Les autres fonctionnalités clés intégrées à l'intérieur du S32G sont la sécurité et la sûreté.

Le S32G, comme tous les autres processeurs de la plate-forme S32, intègre une accélération de la sécurité matérielle hautes performances, ainsi qu'une prise en charge de l'infrastructure à clé publique (PKI) pour la gestion des clés de confiance, activée par son moteur de sécurité matérielle (HSE). Le HSE avec pare-feu est la base de la confiance prenant en charge le démarrage sécurisé, fournissant des services de sécurité du système et protégeant contre les attaques par canaux secondaires.

En ce qui concerne la sécurité, les processeurs S32G offrent des capacités ASIL D complètes, y compris les cœurs de microcontrôleur Arm Cortex M7 à pas de verrouillage et une première capacité de l'industrie à verrouiller des grappes de cœurs d'application Arm Cortex-A53, permettant de nouveaux niveaux de performances de sécurité avec un niveau élevé systèmes d'exploitation et prise en charge d'une mémoire plus importante.

Polyvalence du S32G

Carlson de NXP a souligné que la beauté du S32G réside dans sa polyvalence. Le S32G peut être utilisé dans de nombreux endroits différents à l'intérieur d'un véhicule, allant d'un processeur de porte à un contrôleur de domaine et des processeurs de sécurité ADAS.

Où dans un véhicule S32G peut être utilisé (Source :NXP)

Magney de VSI Labs a observé :« Le S32G semble complémentaire à de nombreux contrôleurs de domaine AV ou ADAS car il consolide une poignée de puces en une seule. » Il a ajouté :« Sinon, la fonctionnalité du S32G serait dispersée avec plusieurs émetteurs-récepteurs et contrôleurs pour gérer tout le trafic de données. Le S32G contient également tous les éléments de synchronisation critiques, la mémoire, la sécurité et les accélérateurs réseau nécessaires pour prendre en charge toutes les données transmises à l'intérieur du véhicule. »