NXP Prozessor

NXP S32N55 Prozessor ermöglicht „Super-Integration“ in Echtzeit für die zentrale Fahrzeugsteuerung (Bild: NXP Semiconductors)

Bei zukünftigen Fahrzeugen werden Fähigkeiten und Funktionen über Software und Code statt wie bisher über Hardware realisiert werden. Um den Übergang dahin zu unterstützen ist ein neuer Entwicklungsansatz notwendig.

NXP hat dafür die neue S32N-Familie von Fahrzeug-Superintegrationsprozessoren entwickelt. Diese bietet skalierbare Kombinationen von Sicherheits-, Echtzeit- und Anwendungsverarbeitung, um die zentralen Rechenanforderungen der Automobilhersteller zu erfüllen. Die S32N-Prozessoren helfen, die neuen Anwendungsfälle und Vorteile von softwaredefinierten Fahrzeugen zu verwirklichen, sowie Fahrzeugdaten auszuwerten und zu monetarisieren. Außerdem optimieren sie die Bereitstellung von Fahrzeugfunktionen und -diensten über die gesamte Lebensdauer eines Fahrzeugs hinweg.

Zentralisierung von Fahrzeugsystemen

Automobilhersteller haben mit der Prozessorfamilie S32N die Flexibilität, ihre elektrischen/elektronischen Fahrzeugarchitekturen weiterzuentwickeln. Fahrzeugübergreifende Funktionen, die zuvor als einzelne Hardwareboxen, so genannte Electronic Control Units (ECUs), implementiert waren, können sie nun in einem zentralen Rechensteuergerät zentralisieren. Letzteres kann ein zentrales Fahrzeugsteuergerät sein, das sich auf Echtzeitanwendungen konzentriert, oder ein zentraler Fahrzeugrechner, der auch die Verarbeitung von Anwendungen übernimmt.

S32N-Prozessoren können Dutzende von fahrzeugübergreifenden Funktionen mit gemischter Kritikalität sicher „super-integrieren“. Hierzu nutzen sie
Hardware-Isolations- und Virtualisierungstechnologien, die sicherstellen, dass keine Interferenzen zwischen den Funktionen auftreten. Die S32N-Prozessoren sind darauf ausgelegt, die Entwicklung von softwaredefinierten Fahrzeugen (SDV) zu beschleunigen und die Kosten und Komplexität von Fahrzeugen zu reduzieren. Hierzu nutzen sie komplementäre Systemkomponenten, Software-Tools und vorintegrierte Software.

Die S32N-Familie von Fahrzeug-Superintegrationsprozessoren ermöglicht zentrale S32 CoreRide-Rechnerlösungen. NXP trägt mit der S32-Core-Ride-Plattform dazu bei, die SDV-Entwicklung zu verändern, und verhilft Automobilherstellern zu mehr Effizienz und neuer Wertschöpfung.

NXP Semiconductors
(Bild: NXP Semiconductors)

Vorteile der S32N-Familie

Die skalierbare S32N-Familie bietet viele Kombinationen von sicheren, Echtzeit- und Applikationsprozessorkernen, um eine Vielzahl von zentralen Rechenanforderungen zu erfüllen. Die möglichen Einsatzgebiete reichen von Echtzeit-Betriebssystemen für die deterministische Fahrzeugsteuerung über High-Level-Betriebssysteme für das Fahrzeugmanagement bis hin zu OEM-Anwendungen und -Diensten.

Alle S32N-Geräte verfügen über eine fortschrittliche Hardware-Sicherheits-Engine, einen TSN-Ethernet-Switch mit mehreren Ports und einen CAN-Hub. Einige Geräte unterstützen zusätzliche Ethernet-Paketbeschleunigung, AI/ML-Beschleunigung und kosteneffiziente, rechenintensive PCI Express-Dienste. Der Super-Integrationsprozessor S32N ist für alle Kernfunktionen des Fahrzeugs skalierbar.

Das Herzstück zukünftiger Fahrzeuge

Automobilhersteller, die S32N-Prozessoren einsetzen, werden in der Lage sein, die Kernfunktionen eines Fahrzeugs in einem zentralen Rechensteuergerät zu konsolidieren. Das umfasst dann alle Funktionen, die ein Fahrzeug zu einem Fahrzeug machen: von der Beschleunigung und dem Fahrverhalten bis hin zum Fahrgefühl, der Agilität der Lenkung und dem Fahrkomfort. Der zentrale Fahrzeugrechner kann jetzt individuell auf die unterschiedlichen Anforderungen der Fahrzeuge der Automobilhersteller zugeschnitten werden. Er kann Fahrzeuginformationen verarbeiten und - wiederum zum ersten Mal - Aktionen aller zentralen Funktionen des Fahrzeugs orchestrieren. So können Fahrzeughersteller neue, verbesserte Fahrerlebnisse schaffen und diese im Laufe der Zeit feiner abstimmen, aktualisieren und weiter optimieren.

Schlank ist auch grün

Die Verringerung der Anzahl und des Gewichts von Fahrzeugkomponenten bietet der Automobilindustrie enormes Optimierungspotenzial. Bei den heutigen Fahrzeugen entfallen etwa bereits 40 Prozent des Gewichts auf Elektronik und Verkabelung. Automobilhersteller versuchen gleichzeitig, die anspruchsvollen Ziele einer geringeren oder gar keiner CO2-Belastung zu erreichen. Die Fähigkeit des S32N, Fahrzeugfunktionen in einem einzigen Chip in einem zentralen Steuergerät zu integrieren ermöglicht es, leichtere und energieeffizientere Fahrzeuge zu entwickeln und anzubieten und so diese Ziele besser zu verwirklichen.

S32 CoreRide als zentrale Rechnerlösung in SDVs

Die am 28. März 2024 angekündigte zentrale Rechnerlösung S32 CoreRide von NXP basiert auf S32N-Prozessoren. Die Lösung kombiniert die S32N-Rechnereinheit, die Fahrzeugvernetzung und das System-Power-Management (z. B. den sicheren Power-Management-IC FS04). Die Lösung wurde so konzipiert, dass sie die strengsten Standards der Automobilindustrie für funktionale Fahrzeugsicherheit (ISO 26262), Sicherheit (ISO/SAE 21434) und Zuverlässigkeit erfüllt. Durch all diese Merkmale beschleunigt sie die Entwicklungsarbeiten für Fahrzeuge, die zentrale Rechnerlösung einsetzen.

In Kombination mit Software aus unserem Partner-Ökosystem wird NXP die erste ganzheitliche SDV-Lösung der Automobilindustrie anbieten, die über das Fahrzeug und ganze Fahrzeugflotten hinweg skaliert werden kann. Sie kann zudem mit den vorintegrierten, isolierten Ausführungsumgebungen von NXP kombiniert werden. Durch diese Merkmale kann sie die Anforderungen der globalen Automobilhersteller heute und in Zukunft erfüllen.

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