恩智浦i.MX 94系列處理器為車(chē)載信息服務(wù)及遠程連接系統帶來(lái)高集成度解決方案

從GPS導航到信息娛樂(lè )系統和無(wú)線(xiàn)互聯(lián)，車(chē)載遠程信息能力已成為我們駕駛體驗不可或缺的組成部分，像引擎和車(chē)輪一樣推動(dòng)我們前行。芯片和軟件技術(shù)的迅速發(fā)展是推動(dòng)這一汽車(chē)應用變革的重要動(dòng)力。

當今的汽車(chē)已發(fā)展為智能化、互聯(lián)互通的軟件定義汽車(chē)（SDV） 平臺，有數百萬(wàn)行代碼運行于其中，配備了大量通過(guò)車(chē)載網(wǎng)絡(luò )連接的傳感器、處理器、無(wú)線(xiàn)調制解調器和收發(fā)器。同時(shí)，開(kāi)發(fā)人員還在利用數字孿生虛擬化等人工智能技術(shù)優(yōu)化汽車(chē)設計流程，創(chuàng )建汽車(chē)系統的數字副本，實(shí)現實(shí)時(shí)性能模擬。這些先進(jìn)技術(shù)的融合，正在打造功能更安全、更智能、連接性更強、更舒適的汽車(chē)。

通過(guò)軟件定義汽車(chē)，使用Wi-Fi、藍牙、GPS和蜂窩網(wǎng)絡(luò )等無(wú)線(xiàn)通信進(jìn)行無(wú)線(xiàn)（OTA）升級，我們無(wú)需添加額外硬件模塊就能帶來(lái)新的汽車(chē)功能。為了應對數據吞吐量的激增，車(chē)內架構正向高速以太網(wǎng)遷移。

針對汽車(chē)應用的這些趨勢，恩智浦推出了i.MX 94應用處理器系列—— i.MX 9產(chǎn)品組合的最新成員，旨在滿(mǎn)足現代汽車(chē)日益復雜的互聯(lián)需求。i.MX 94系列處理器集成了多達四個(gè)Arm Cortex-A55核、兩個(gè)Cortex-M7核和一個(gè)Cortex-M33核，幫助遠程信息處理系統設計平衡性能、能效、實(shí)時(shí)控制、功能安全和系統集成等多方面的需求。其主要特點(diǎn)包括：

●   首款集成以太網(wǎng)時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò )（TSN）交換機的 i.MX處理器，實(shí)現快速初始化和低延遲數據包處理

●   支持豐富外設，使i.MX 94系列能夠作為管理Wi-Fi、藍牙、蜂窩調制解調器、車(chē)聯(lián)萬(wàn)物（V2X）通信、GPS等汽車(chē)所有外部無(wú)線(xiàn)連接的中心

●   支持后量子密碼（PQC）的高級信息安全特性

●   增強的功能安全，符合嚴格的汽車(chē)行業(yè)標準

集成支持TSN的2.5G以太網(wǎng)交換機，實(shí)現快速初始化和低功耗運行

作為首款采用片上以太網(wǎng)TSN交換機的i.MX處理器，i.MX 94系列無(wú)需外置以太網(wǎng)交換機即可完成工作。這一突破性的集成使開(kāi)發(fā)人員能夠最大限度地減少組件數量、PCB尺寸和物料清單（BOM），簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)流程，降低整體系統成本和復雜性。

集成的以太網(wǎng)TSN交換機通過(guò)優(yōu)先處理關(guān)鍵數據、快速啟動(dòng)和減少不必要的數據傳輸，實(shí)現快速、節能的網(wǎng)絡(luò )連接，非常適合對速度和效率要求較高的現代汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )。高集成度的設計通過(guò)縮短處理單元和網(wǎng)絡(luò )組件之間的距離來(lái)降低延遲，這對于診斷、緊急警報或實(shí)時(shí)傳輸汽車(chē)狀態(tài)數據等時(shí)間敏感型應用至關(guān)重要。

與外置交換機相比，集成式以太網(wǎng)交換機設計的功耗更低。開(kāi)發(fā)人員可以利用處理器內置的實(shí)時(shí)內核從冷啟動(dòng)狀態(tài)快速初始化以太網(wǎng)交換機，滿(mǎn)足系統對片上網(wǎng)絡(luò )快速啟動(dòng)的嚴格要求。他們還可以在使用期間通過(guò)關(guān)閉芯片的其他部分來(lái)減少功耗，同時(shí)通過(guò)片上實(shí)時(shí)內核操作以太網(wǎng)交換機。此外，恩智浦的Energy Flex架構實(shí)現了精細化的能耗控制，使i.MX 94系列成為車(chē)載信息服務(wù)和連接應用中高能效的處理器。

恩智浦新發(fā)布的i.MX 94系列應用處理器

面向車(chē)載信息服務(wù)應用的連接域控制器

i.MX 94系列經(jīng)過(guò)優(yōu)化，可作為連接域控制器的核心，將汽車(chē)所有外部無(wú)線(xiàn)連接集成在單個(gè)電子控制單元（ECU）中，并連接到汽車(chē)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )，這與現代軟件定義汽車(chē)架構完全契合。除了集成高速以太網(wǎng)外，i.MX 94系列還可以通過(guò)SPI、I2C、UART、USB、PCIe和CAN-FD接口連接無(wú)線(xiàn)調制解調器、收發(fā)器和網(wǎng)絡(luò )接入。支持無(wú)線(xiàn)連接方式包括5G蜂窩網(wǎng)絡(luò )、無(wú)線(xiàn)調諧器、車(chē)聯(lián)萬(wàn)物（V2X）通信、高精度全球導航衛星系統（GNSS）、Wi-Fi、藍牙和超寬帶（UWB）。

將所有外部無(wú)線(xiàn)接口集中在一個(gè)ECU中，可以實(shí)現模塊化的連接解決方案，對所有外部通信應用實(shí)現一致的網(wǎng)絡(luò )安全過(guò)濾。這種設計還能夠更好地管理射頻共存問(wèn)題，并支持云端管理的OTA軟件更新。

采用后量子密碼的先進(jìn)信息安全

現代汽車(chē)組件面臨著(zhù)與其他聯(lián)網(wǎng)設備相同的信息安全風(fēng)險。越來(lái)越多的連接方式使汽車(chē)成為具有多個(gè)攻擊面的無(wú)線(xiàn)節點(diǎn)，帶來(lái)重大信息安全隱患。為了幫助汽車(chē)系統防范惡意入侵和網(wǎng)絡(luò )攻擊，i.MX 94系列采用恩智浦EdgeLock安全信任根，并集成了后量子密碼（PQC）支持。

其他內置信息安全措施包括遠程恢復功能、專(zhuān)用的V2X加密加速器（Prime），可實(shí)現快速啟動(dòng)、實(shí)時(shí)認證，以及更新的加密協(xié)議支持，確保安全、低延遲的通信。片上eIQ Neutron神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )處理單元（NPU）支持人工智能和機器學(xué)習輔助的異常檢測，能夠識別尚未被發(fā)現的潛在攻擊。這些綜合的網(wǎng)絡(luò )安全技術(shù)使i.MX 94系列成為安全可靠的車(chē)載信息服務(wù)處理器。

內置功能安全，符合嚴格的行業(yè)標準

i.MX 94系列在片上系統集成了硬件功能安全島，可實(shí)現高度可配置的安全通信和功能安全能力，支持ISO21434和ISO26262 ASIL B標準。專(zhuān)門(mén)的組件被分配用于管理關(guān)鍵系統，包括冗余、監控和錯誤校正等功能，確保車(chē)載信息服務(wù)的安全運行。恩智浦提供針對功能安全的軟件工具和庫，包括針對功能安全要求優(yōu)化過(guò)的固件、驅動(dòng)程序和軟件組件，幫助開(kāi)發(fā)人員創(chuàng )建滿(mǎn)足嚴格功能安全要求的系統。

現在聯(lián)系恩智浦，開(kāi)啟新的車(chē)載信息服務(wù)系統設計之旅

探索恩智浦i.MX 94系列，了解該系列如何為您的車(chē)載信息服務(wù)和連接應用帶來(lái)集成高速以太網(wǎng)、先進(jìn)信息安全和功能安全的優(yōu)勢。

作者：

Ross McLuckie  恩智浦半導體邊緣處理汽車(chē)事業(yè)部經(jīng)理

Ross McLuckie現任恩智浦車(chē)載信息服務(wù)和汽車(chē)連接負責人，常駐蘇格蘭格拉斯哥。在恩智浦、飛思卡爾和摩托羅拉服務(wù)的25年，Ross主要專(zhuān)注于汽車(chē)領(lǐng)域，最初作為應用工程師從事8位和16位微控制器工作，之后涉足多個(gè)市場(chǎng)的廣泛產(chǎn)品線(xiàn)，包括近年來(lái)在現有崗位專(zhuān)注于車(chē)載信息服務(wù)和連接技術(shù)。Ross擁有蘇格蘭斯特拉斯克萊德大學(xué)電氣與電子工程學(xué)位。