03 März TSN-Endpoint-IP-Core für deterministische Hochgeschwindigkeitsnetze
Mit dem neuen 10G-TSN-Endpoint-IP-Core adressiert das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS steigende Anforderungen an echtzeitfähige Ethernet-Netzwerke in Automotive, Industrie und sicherheitskritischen Anwendungen. Die Lösung ermöglicht nach Angaben des Fraunhofer IPMS deterministische Datenübertragung mit bis zu 10 Gbit/s.
Der IP-Core basiert nach Angaben der Entwickler auf einer hardwarebeschleunigten Implementierung der Zeitsynchronisation nach IEEE 802.1AS-2020 (gPTP). Synchronisationsgenauigkeiten von unter 10 ns sollen stabile Zeitbasen auch bei hohen Datenraten gewährleisten. Unterstützt werden zentrale TSN-Standards wie IEEE 802.1Qav (Traffic Shaping), 802.1Qbv (Time-Aware Scheduling), 802.1Qci (Per-Stream Policing) sowie 802.1CB (FRER) für redundante und fehlertolerante Übertragungen.
Für die Integration stehen dem Fraunhofer IPMS zufolge Linux-Treiber und Referenzdesigns bereit. Unterstützt werden native XGMII-Schnittstellen sowie gängige 10G-Interfaces wie 10G-BASE-R, SFI und XFI, unter anderem für AMD-Xilinx-FPGA-Plattformen. Der IP-Core ist zudem für verschiedene FPGA- und ASIC-Zielarchitekturen ausgelegt und soll so eine kurze Time-to-Market ermöglichen.
Typische Einsatzfelder sind In-Vehicle-Backbones für ADAS-, Infotainment- und Zentralrechner-Architekturen, verlust- und jitterarme Sensordatenpfade für Kamera-, Radar- und Lidar-Systeme sowie skalierbare Echtzeitnetzwerke für synchronisierte Antriebe, Robotik und Bildverarbeitungslinien.
„Mit unserem neuen 10G TSN‑Endpunkt erweitern wir unser Portfolio an TSN IP‑Cores um eine wichtige Ausbaustufe und legen zugleich den Grundstein für eine Reihe von High‑Speed‑TSN IP-Cores“, sagt Alexander Noack, Bereichsleiter Data Communication & Computing (DCC) am Fraunhofer IPMS. „Damit treiben wir die Entwicklung einer neuen Generation von IP-Cores für echtzeitfähige Hochgeschwindigkeits‑Ethernet‑Netzwerke voran, in denen exakte Zeitsynchronisation entscheidend ist – von Automotive über Industrie bis hin zu Raumfahrt und Verteidigung.“
Im Rahmen des Förderprojekts CeCas arbeitet das Fraunhofer IPMS nach eigenen Angaben derzeit an der Entwicklung einer Supercomputing-Plattform für hochautomatisierte Automobile, bei der 25G-TSN-Lösungen getestet werden. Ergänzend zum neuen 10G-TSN-EP-IP-Core befinden sich dem Fraunhofer IPMS zufolge bereits ein 10G-TSN-Switched‑Endpoint sowie ein 10G-TSN-Switch in der Umsetzung, die im Laufe des Jahres verfügbar sein sollen.
Weitere Infomationen zu Datenkommunikationslösungen des Fraunhofer IPMS
Quelle und Bild: www.ipms.fraunhofer.de