NXP S32G: Gateway Terpadu untuk Kendaraan Terkoneksi Generasi Depan

LAS VEGAS — NXP Semiconductors meluncurkan S32G, penggabungan single-chip dari microprocessor otomotif dan network processor enterprise, menurut Ray Cornyn, VP dan GM of Vehicle Dynamics Products. S32G berfungsi sebagai gateway pusat untuk kendaraan terkoneksi, menyediakan networking grade enterprise, dukungan ADAS canggih, dan komunikasi aman yang kokoh.

Apakah yang dimaksud dengan NXP S32G (Sumber: NXP Semiconductors)

Lihat lebih dalam S32G mengungkapkan daftar keinginan OEM mobil untuk kendaraan generasi depan pada 2021 dan seterusnya.

Di antaranya ada: pembaruan software over-the-air—à la Tesla—untuk membuat kendaraan “dapat diupgrade software,” pergeseran ke arsitektur kendaraan berbasis domain (yaitu, konsolidasi ECU), fitur keamanan yang ditingkatkan (termasuk deteksi/pemantauan intrusi), kemampuan kendaraan untuk menganalisis data di edge tanpa terus-menerus bergantung pada cloud, dan keselamatan yang ditingkatkan ke ASIL D.

Di “kendaraan terkoneksi,” OEM mobil mencari peluang bisnis baru, termasuk model langganan dan asuransi berbasis penggunaan.

“Ini adalah tren mundial di kalangan OEM mobil untuk membawa semua peluang dan kemampuan bisnis baru ini ke kendaraan generasi depan,” kata Brian Carlson, direktur, manajemen baris produk untuk prosesor jaringan kendaraan di NXP.

Jika mobil yang dapat diupgrade software adalah tujuan industri otomotif, S32G tampaknya dirancang untuk membawa OEM mobil satu langkah lebih dekat.

Phil Magney, Pendiri dan Principal di VSI Labs, mengamati bahwa S32G “dirancang untuk berfungsi sebagai gateway ke pemrosesan domain terpusat, yang merupakan arsitektur pendukung dari mobil yang didefinisikan oleh perangkat lunak. Lebih lanjut, arsitektur kendaraan baru harus mendukung volume data yang luar biasa melalui banyak antarmuka.”

Dia menambahkan, “Hingga saat ini, jaringan sedikit menjadi pertimbangan kedua. Namun kenyataannya, ini cukup kritis karena banyak data yang bergerak di sekitar kendaraan. S32G dapat menangani semua plomberi dan persyaratan keamanan, waktu, dan keselamatan terkait.” Dia menambahkan bahwa ada banyak pengontrol jaringan yang dirancang oleh produsen chip besar dan Tier One. Namun di antara prosesor jaringan yang ada, “Saya belum melihat sesuatu yang mengagregasi semuanya ke dalam satu chip seperti S32G.”

Prosesor baru sudah dalam tahap sampling, dan OEM mobil saat ini menguji S32G, kata Carlson. Untuk menunjukkan daya tarik S32G di kalangan pemain otomotif kunci, NXP, dalam rilis persnya, membagikan kutipan dari Bernhard Augustin, direktur pengembangan ECU Audi untuk Pengemudi Otonom: “Kami menemukan kombinasi unik fitur jaringan, performa, dan keselamatan dari prosesor S32G ideal untuk digunakan di domain controller ADAS generasi depan kami.”

Famili prosesor S32

S32G adalah bagian dari famili prosesor S32 NXP berdasarkan arsitektur terpadu dari MCU berkinerja tinggi, MPU, akselerasi khusus aplikasi, dan antarmuka.

Famili S32, dirancang untuk diskalabel, memungkinkan pengembang untuk menciptakan perangkat lunak dalam lingkungan yang seragam di seluruh platform aplikasi.

Tujuannya adalah untuk memungkinkan pengembang menggunakan kembali pekerjaan R&D mahal mereka, mempersingkat waktu ke pasar saat industri otomotif menanggapi perubahan cepat dalam arsitektur kendaraan selama beberapa tahun ke depan.

NXP mencatat bahwa platform mempertahankan “kualitas, keandalan, dan performa ASIL D otomotif di seluruh ruang aplikasi di kendaraan.”

Prosesor jaringan kendaraan

Pertama dan terutama, S32G menyediakan tingkat kemampuan jaringan dan pemrosesan yang tak tertandingi.

Tunjukkan dalam diagram blok di bawah, prosesor S32G menggabungkan core mikrokontroler Arm Cortex M7 lock-step dan kemampuan pertama dalam industri untuk lock-step kluster core aplikasi Arm Cortex‑A53.

Seiring bertambahnya jumlah data yang dikumpulkan dan diangkut di dalam kendaraan secara eksponensial, kemampuan prosesor untuk mempercepat paket jaringan otomotif dan Ethernet menjadi semakin kritis, jelas Carlson.

Satu hal adalah memamerkan kemampuan prosesor jaringan untuk menangani data besar. Namun ini adalah cerita yang sama sekali berbeda jika chip sebenarnya dapat mempercepat pemrosesan data. Tanpa akselerasi, jaringan kendaraan dengan mudah bisa macet, kata Carlson, sehingga mustahil untuk kendaraan baru untuk menawarkan layanan kritis dengan performa jaringan deterministik yang dituntut oleh OEM mobil.

Prosesor S32G dirancang untuk melemparkan lapisan transport sehingga engine komunikasi dapat mencapai latensi rendah, katanya. S32G menampilkan “blok akselerasi jaringan” yang dirancang untuk jaringan otomotif dan Ethernet.

Termasuk dalam fitur jaringan S32G adalah 20× antarmuka CAN/CAN FD, 4× antarmuka Ethernet Gigabit, dan antarmuka PCI Express Gen 3.

Sebagai perbandingan, Magney mencatat bahwa Tesla “mendukung enam saluran CAN, empat saluran Ethernet, dan delapan garis serial untuk kamera.” Memanggil Tesla “proxy untuk arsitektur kendaraan masa depan,” Magney mengatakan, “Tidak mengherankan, NXP menyediakan pengontrol Ethernet dan CAN kepada Tesla.”

Fitur kunci lainnya yang terintegrasi di dalam S32G adalah keamanan dan keselamatan.

S32G, seperti semua prosesor platform S32 lainnya, menyematkan akselerasi keamanan hardware berkinerja tinggi, bersama dengan dukungan infrastruktur kunci publik (PKI) untuk manajemen kunci terpercaya, diaktifkan oleh Hardware Security Engine (HSE). HSE yang diblokir firewall adalah akar kepercayaan yang mendukung secure boot, menyediakan layanan keamanan sistem, dan melindungi dari serangan sisi-saluran.

Seperti halnya keselamatan, prosesor S32G menawarkan kemampuan ASIL D penuh, termasuk core mikrokontroler Arm Cortex M7 lock-step dan kemampuan pertama dalam industri untuk lock-step kluster core aplikasi Arm Cortex‑A53, memungkinkan tingkat performa keselamatan baru dengan sistem operasi tingkat tinggi dan dukungan memori yang lebih besar.

Keversatan S32G

Carlson NXP menggarisbawahi bahwa keindahan S32G terletak pada keversatilitasnya. S32G dapat digunakan di banyak tempat di dalam kendaraan — mulai dari gate processor hingga domain controller dan prosesor keselamatan ADAS.

Di mana di kendaraan S32G dapat digunakan (Sumber: NXP)

Magney VSI Labs mengamati, “S32G tampaknya melengkapi banyak domain controller AV atau ADAS karena mengkonsolidasikan sejumlah chip menjadi satu.” Dia menambahkan, “Tanpa itu, fungsionalitas S32G akan terpensi dengan banyak transceiver dan pengontrol untuk menangani semua lalu lintas data. S32G juga berisi semua elemen waktu kritis, memori, keamanan, dan akselerator jaringan yang diperlukan untuk mendukung semua data yang dilewatkan di dalam kendaraan.”