आधुनिक ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स वास्तुकला के लिए NXP S32G प्रोसेसर

अगले दशक में, जब अधिक से अधिक कारें बिजली के लिए स्विच करेंगी, तो अधिक कनेक्शन होंगे और पहले से अधिक स्वचालित हो जाएंगे, हम मोटर वाहन इलेक्ट्रॉनिक्स की वास्तुकला में भी बड़े बदलाव देखेंगे। जैसा कि अधिक से अधिक डेटा सेंसर द्वारा निर्मित होता है, क्लाउड को निर्यात किया जाता है, और विभिन्न सेवाओं से प्राप्त किया जाता है, ऑटोमोबाइल को नई कंप्यूटिंग शक्ति की आवश्यकता होती है। इन सभी परिस्थितियों को देखते हुए, NXP ने CES 2020 में अपना नवीनतम S32G नेटवर्क प्रोसेसर पेश किया।

S32G NXP से S32 परिवार का नवीनतम सदस्य है, जिसे 2017 में बनाया गया था। इस परिवार के अन्य सभी प्रोसेसर की तरह, यह एआरएम कोर्टेक्स प्रोसेसर कोर पर आधारित है। लो-पावर कॉर्टेक्स-एम 7 कोर और चार उच्च-प्रदर्शन कॉर्टेक्स एम -53 कोर के तीन जोड़े बुनियादी प्रसंस्करण कार्य करते हैं। कोर को विशेष नेटवर्क त्वरक, डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग और एन्क्रिप्शन कोर द्वारा भी पूरक किया जाता है।

नेटवर्क त्वरक दोनों पारंपरिक ऑटोमोटिव नेटवर्क प्रोटोकॉल (जैसे CAN, लिन और फ्लेक्स्रे) और गीगाबिट ईथरनेट का समर्थन करते हैं। प्रति घंटे 4 जीबी कच्चे डेटा का उत्पादन करने वाले स्वचालित वाहनों के मामले में, कार में डेटा स्थानांतरण बहुत महत्वपूर्ण है। त्वरक इस कार्यभार को संभालते हैं, अन्य कार्यों के लिए एआरएम कोर फ्रीजर छोड़ देते हैं।


S32G को हल करने वाले कार्यों में से एक डेटा प्रीप्रोसेसिंग है। एक स्वायत्त कार द्वारा उत्पादित अधिकांश डेटा केवल नियंत्रण के लिए वास्तविक समय में उपयोग किया जाता है और इस डेटा को क्लाउड पर स्थानांतरित करने या अन्य कारों के साथ साझा करने की आवश्यकता नहीं है। हालांकि, इस डेटा के ढेर में सुइयाँ हैं जो सेवाओं की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयोगी हो सकती हैं, जैसे कि गड्ढे के स्थान की जानकारी या मौसम के आंकड़ों को प्रसारित करना।

"मैंने न केवल कच्चे डेटा से जानकारी में स्थानांतरित करने और स्थानांतरित करने के बारे में बात की, बल्कि इस डेटा की मात्रा को कम करने के बारे में भी कहा, जो 4 जी और 5 जी नेटवर्क पर यातायात को बचाएगा, जो वास्तव में महत्वपूर्ण है।" ब्रायन कार्लसन, उत्पाद लाइन प्रबंधन, नेटवर्क के निदेशक ने कहा। NXP में कारों के लिए प्रोसेसर। “कार्यात्मक सुरक्षा का स्तर बढ़ रहा है, क्योंकि हम ASIL-D मानक का उपयोग करके स्वायत्तता के स्तर को बढ़ा रहे हैं। आमतौर पर, गेटवे ASIL-B मानक के अनुसार काम करता है, लेकिन हम ASIL-D का उपयोग करने में बढ़ी हुई रुचि देखते हैं, और उन्नत ड्राइवर सहायता प्रणालियों का उपयोग करते समय, आपको निश्चित रूप से ASIL-D मानक की आवश्यकता होती है, जो इस तरह के अनुप्रयोगों के लिए बहुत अच्छा है ”

“वास्तव में, हमने इस प्रोसेसर को इस उपयोग के लिए डिज़ाइन नहीं किया था, इसे एक तरह के नेटवर्क डिवाइस के रूप में विकसित किया गया था, लेकिन यह इस क्षेत्र में उपयोगी साबित हुआ। मैंने डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर के क्षेत्र में काम किया, जो कि भाषण और दूरसंचार के साथ काम करने वाले थे, लेकिन इन प्रोसेसर के विकास को देखें, अब वे हर जगह हैं। ”

हालाँकि S32G को अगली पीढ़ी के इलेक्ट्रॉनिक वाहन आर्किटेक्चर (जैसे कि Aptiv का स्मार्ट वाहन आर्किटेक्चर (SVA), GM का डिजिटल ऑटोमोटिव प्लेटफ़ॉर्म, या Ford का नया इलेक्ट्रॉनिक वाहन प्लेटफ़ॉर्म) में डेटा थ्रूपुट को नियंत्रित करने के लिए डिज़ाइन किया गया था, यह अन्य कार्यों की मेजबानी भी कर सकता है। । 1970 के दशक से पारंपरिक इलेक्ट्रॉनिक आर्किटेक्चर धीरे-धीरे विकसित हुए हैं।

हर बार एक नई सुविधा विकसित की जाती है, जैसे कि अनुकूली क्रूज़ नियंत्रण, लेन में रखने या अंधा धब्बों की निगरानी करने में सहायता, प्रत्येक आपूर्तिकर्ता इसके लिए अपने कंप्यूटर का उपयोग करता है। इसके परिणामस्वरूप उच्च प्रदर्शन वाले वाहनों में 100 या अधिक अलग-अलग कंप्यूटर और तांबे के तारों के 2 या अधिक मील होते हैं।

आधुनिक प्लेटफ़ॉर्म इन कंप्यूटरों को जोड़ते हैं, जिसके परिणामस्वरूप लगभग 10-15 डिवाइस (या इससे भी कम) हैं। ये बड़े और अधिक शक्तिशाली कंप्यूटर डेटा की उसी मात्रा को संसाधित करने के लिए काफी अधिक शक्तिशाली प्रोसेसर का उपयोग करेंगे जो पहले दर्जनों चिप्स में वितरित किया गया था।

एसवीए जैसे मंच इस अवधारणा के आसपास बनाए गए हैं और एस 32 जी संभावित रूप से ऐसे उपयोग के मामलों के लिए महान है। कई कोर की उपस्थिति के लिए धन्यवाद, यह श्रम की आपूर्ति प्रदान करने में सक्षम है जो त्रुटि का पता लगाने में मदद कर सकता है। नई चिप की I / O क्षमताएं और नेटवर्क विशेषताएँ कैमरे, रडार, अल्ट्रासोनिक सेंसर और लिडार से डेटा प्राप्त करने के लिए आदर्श हैं। एआरएम कोर चालक की मदद करने के लिए इस डेटा को संसाधित और संयोजित कर सकते हैं।

नेटवर्क त्वरण S32G के प्रमुख पहलुओं में से एक है। इसके बिना, गीगाबिट कनेक्शन के प्रसंस्करण में एआरएम कोर की कंप्यूटिंग शक्ति का लगभग 90% हिस्सा होगा। जब त्वरक चालू होता है, तो लोड घटकर 0.2% हो जाता है, और प्रोसेसर कोर अन्य कार्यों के लिए स्वतंत्र रहता है।

यह संभावना नहीं है कि S32G में ऐसा प्रदर्शन होगा जो इसे सीधे ऐसे चिप्स के साथ प्रतिस्पर्धा करने की अनुमति देगा जैसा कि हाल ही में घोषित एनवीडिया ऑरिन है, लेकिन संभवतः यह आंशिक या पूरी तरह से स्वायत्त ड्राइविंग सिस्टम (एल 2 और एल 3) में जेवियर या मोबाइल क्यू आईक्यू 5 जैसी चीज का विकल्प बन सकता है। यह इलेक्ट्रिक मोटर्स और बैटरी प्रबंधन प्रणालियों को भी नियंत्रित कर सकता है।

कोर्टेक्स-एम 7 के तीन जोड़े दोहरे चैनल मोड में काम करते हैं। एक जोड़ी में प्रत्येक कोर एक ही कोड निष्पादित करता है, इस जोड़ी के भीतर किसी भी काम की विसंगतियों का पता लगाने की क्षमता प्रदान करता है, जबकि कोई भी जोड़ी अलग-अलग कार्य कर सकती है। चार कोर्टेक्स-ए 53 कोर वैकल्पिक रूप से दोहरे-चैनल मोड में काम कर सकते हैं, जिसमें प्रत्येक जोड़ी एक साथ दो कोर पर कार्य करेगी। इस मोड का उपयोग S32G के उपयोग की प्रकृति पर निर्भर करता है, और यदि इस तरह की अतिरेक की आवश्यकता नहीं है, तो चार A53 एक दूसरे के स्वतंत्र रूप से काम कर सकते हैं।

कुल में, S32G में 20 कैन इंटरफेस, 4 गीगाबिट इथरनेट इंटरफेस, 2 थर्ड-जनरेशन पीसीआई-एक्सप्रेस इंटरफेस हैं जो विस्तृत उपयोग के मामलों के लिए लचीलापन प्रदान करते हैं। NXP अपने अनुप्रयोगों और कॉन्फ़िगरेशन की विस्तृत श्रृंखला के कारण कुछ प्रतियोगियों की तरह विशिष्ट अधिकतम नौकरी के अवसरों का विज्ञापन नहीं करता है। हालांकि, यह पिछले NXP चिप समाधान की आधी से कम बिजली की खपत करता है, जिसे ऑटोमोबाइल इंजीनियर निस्संदेह सराहना करेंगे।

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