في العقد المقبل ، عندما تتحول السيارات أكثر فأكثر إلى الكهرباء ، ولديها المزيد من الوصلات وتصبح أكثر آلية من أي وقت مضى ، سنرى أيضًا تغييرات كبيرة في هندسة إلكترونيات السيارات. نظرًا لأنه يتم إنشاء المزيد والمزيد من البيانات بواسطة أجهزة استشعار ، يتم تصديرها إلى السحابة ، ويتم تلقيها من مختلف الخدمات ، تحتاج السيارات إلى طاقة حوسبة جديدة. بالنظر إلى كل هذه الظروف ، قدمت NXP في CES 2020 أحدث معالج للشبكة S32G.
S32G هو أحدث عضو في عائلة S32 من NXP ، والذي تم إنشاؤه في عام 2017. مثل كل المعالجات الأخرى لهذه العائلة ، فهي تعتمد على معالجات ARM Cortex. ثلاثة أزواج من قلوب Cortex-M7 منخفضة الطاقة وأربعة قلوب Cortex M-53 عالية الأداء تؤدي مهام المعالجة الأساسية. ويكمل النوى أيضًا مسرعات خاصة للشبكات ومعالجة الإشارات الرقمية ونوى التشفير.
تدعم مسرعات الشبكة كلاً من بروتوكولات شبكة السيارات التقليدية (مثل CAN و LIN و Flexray) وشبكة جيجابت إيثرنت. في حالة المركبات الآلية التي تنتج ما يصل إلى 4 غيغابايت من البيانات الخام في الساعة ، يعد نقل البيانات في السيارة مهمًا للغاية. تتعامل المسرعات مع معظم عبء العمل هذا ، تاركة نوى ARM أكثر حرية للمهام الأخرى.
إحدى المهام التي يمكن أن تحلها S32G هي معالجة البيانات المسبقة. يتم استخدام معظم البيانات التي تنتجها سيارة مستقلة فقط في الوقت الحقيقي للتحكم ولا تحتاج هذه البيانات إلى نقلها إلى السحابة أو مشاركتها مع السيارات الأخرى. ومع ذلك ، هناك أيضًا إبر في كومة قش هذه البيانات يمكن أن تكون مفيدة لمجموعة واسعة من الخدمات ، مثل إرسال معلومات موقع الحفرة أو بيانات الطقس.
"لم أتحدث فقط عن نقل البيانات الخام والتحول منها إلى المعلومات ، ولكن أيضًا عن تقليل حجم هذه البيانات ، مما سيوفر حركة المرور على شبكات 4G و 5 G ، وهو أمر مهم حقًا." سعيد برايان كارلسون ، مدير إدارة خط الإنتاج ، قسم الشبكات معالجات للسيارات في NXP. "مستوى السلامة الوظيفية آخذ في الازدياد ، لأننا نزيد مستوى الاستقلال الذاتي ، باستخدام معيار ASIL-D. عادةً ما تعمل البوابة وفقًا لمعايير ASIL-B ، لكننا نرى اهتمامًا متزايدًا باستخدام ASIL-D ، وعند استخدام أنظمة مساعدة السائق المتقدمة ، فإنك بالتأكيد تحتاج إلى معيار ASIL-D ، وهو أمر رائع بالنسبة لمثل هذه التطبيقات "
"في الواقع ، لم نقم بتصميم هذا المعالج لهذا الاستخدام ، لقد تم تطويره كنوع من أجهزة الشبكة ، لكنه اتضح أنه مفيد في هذا المجال. عملت في مجال معالجات الإشارات الرقمية ، التي كان من المفترض أن تعمل مع الكلام والاتصالات ، لكنني أنظر إلى تطور هذه المعالجات ، والآن هم في كل مكان. "
على الرغم من أن S32G قد تم تصميمه لإدارة إنتاجية البيانات في هياكل السيارات الإلكترونية من الجيل التالي (مثل Aptiv's Smart Vehicle Architecture (SVA) ، أو منصة GM الرقمية للسيارات ، أو منصة فورد الإلكترونية الجديدة للمركبات) ، إلا أنها يمكن أن تؤدي أيضًا مجموعة من المهام الأخرى. . تطورت البنى الإلكترونية التقليدية تدريجياً منذ سبعينيات القرن الماضي.
في كل مرة يتم تطوير ميزة جديدة ، مثل التحكم التكيفي في التطواف ، والمساعدة في الحفاظ على المسار أو مراقبة النقاط العمياء ، يستخدم كل مورد جهاز الكمبيوتر الخاص به. وقد أدى ذلك إلى امتلاك المركبات عالية الأداء 100 أو أكثر من أجهزة الكمبيوتر المنفصلة و 2 أو أكثر من الأسلاك النحاسية.
تجمع المنصات الحديثة بين أجهزة الكمبيوتر هذه ، مما ينتج عنه حوالي 10-15 جهازًا (أو حتى أقل). ستستخدم أجهزة الكمبيوتر الأكبر والأقوى هذه معالجات أقوى بكثير لمعالجة نفس كمية البيانات التي تم توزيعها مسبقًا على عشرات الشرائح.
تم تصميم الأنظمة الأساسية مثل SVA حول هذا المفهوم وقد يكون الطراز S32G مثالياً في حالات الاستخدام هذه. بفضل وجود العديد من النوى ، فإنه قادر على توفير إمدادات العمل التي يمكن أن توفر الكشف عن الأخطاء. تعد إمكانات الإدخال / الإخراج وخصائص الشبكة الخاصة بالشريحة الجديدة مثالية لاستقبال البيانات من الكاميرات والرادارات وأجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية والأغطية. يمكن لقلب ARM معالجة هذه البيانات ودمجها لمساعدة السائق.
يعد تسريع الشبكة أحد الجوانب الرئيسية لجهاز S32G. وبدون ذلك ، ستستغرق معالجة اتصالات جيجابت حوالي 90٪ من القدرة الحاسوبية لقلب ARM. عندما يكون المسرع في وضع التشغيل ، يقل الحمل إلى 0.2٪ ، ويظل قلب المعالج مجانيًا للمهام الأخرى.
من غير المحتمل أن يكون لدى S32G مثل هذا الأداء الذي سيتيح لها التنافس المباشر مع شرائح مثل Nvidia Orin التي تم الإعلان عنها مؤخرًا ، ولكن من المحتمل أن تصبح بديلاً عن شيء مثل Xavier أو MobileQ EyeQ5 في أنظمة القيادة المستقلة جزئيًا أو كليًا (L2 و L3). يمكن أيضا التحكم في المحركات الكهربائية وأنظمة إدارة البطارية.
ثلاثة أزواج من Cortex-M7 تعمل في وضع القناة المزدوجة. كل نواة في زوج ينفذ نفس الكود ، مما يوفر القدرة على اكتشاف أي شذوذ في العمل داخل هذا الزوج ، في حين أن أي زوج يمكن أن يؤدي مهام مختلفة. يمكن لأربعة مراكز Cortex-A53 أن تعمل بشكل اختياري في وضع القناة المزدوجة ، حيث يقوم كل زوج بمهام على محورين في وقت واحد. يعتمد استخدام هذا الوضع على طبيعة استخدام S32G ، وإذا لم يكن هذا التكرار مطلوبًا ، فيمكن أن تعمل A53s الأربعة بشكل مستقل عن بعضها البعض.
في المجموع ، يحتوي S32G على 20 واجهة CAN و 4 واجهات Ethernet جيجابت وواجهتي PCI-Express من الجيل الثالث توفران مرونة لمجموعة واسعة من حالات الاستخدام. لا تعلن NXP عن فرص عمل محددة مثل بعض المنافسين بسبب مجموعة واسعة من التطبيقات والتكوينات. ومع ذلك ، فهي تستهلك أقل من نصف قوة حلول رقاقة NXP السابقة ، والتي سيقدرها مهندسو السيارات بلا شك.
حول ITELMAنحن شركة كبيرة
لصناعة السيارات . توظف الشركة حوالي 2500 موظف ، من بينهم 650 مهندسا.
ربما نكون أقوى مركز للكفاءة في روسيا لتطوير إلكترونيات السيارات في روسيا. الآن نحن ننمو بنشاط وفتحنا العديد من الوظائف الشاغرة (حوالي 30 ، بما في ذلك في المناطق) ، مثل مهندس البرمجيات ، مهندس التصميم ، مهندس التطوير الرئيسي (مبرمج DSP) ، إلخ.
لدينا العديد من التحديات المثيرة للاهتمام من شركات صناعة السيارات والمخاوف المتعلقة بقيادة الصناعة. إذا كنت ترغب في النمو كفريق متخصص وتعلم من الأفضل ، سنكون سعداء برؤيتك في فريقنا. نحن مستعدون أيضًا لتبادل الخبرات ، أهم شيء يحدث في صناعة السيارات. اسألنا أي أسئلة ، وسوف نجيب ، وسوف نناقش.
اقرأ المزيد من المقالات المفيدة: