|
對于工業(yè)4.0，不同企業(yè)有著(zhù)不同的詮釋?zhuān)ヂ?lián)是其最大的特點(diǎn)。通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)、工業(yè)以太網(wǎng)、RFID，甚至Wi-Fi等有線(xiàn)或者無(wú)線(xiàn)方式將工業(yè)應用中的所有設備連接起來(lái)，再通過(guò)網(wǎng)關(guān)聯(lián)接到云端。飛思卡爾為許多有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)工業(yè)通信協(xié)議及人機界面提供工業(yè)控制和網(wǎng)絡(luò )的解決方案，其安全系統可在制造或加工工廠(chǎng)的典型惡劣環(huán)境下，承受黑客、克隆、篡改和軟錯誤。 優(yōu)化工業(yè)應用 在飛思卡爾眾多針對工業(yè)通信的產(chǎn)品中，最新推出的QorIQ雙核T1024和T1023通信處理器是比較可圈可點(diǎn)的。T1024和T1023為工業(yè)市場(chǎng)提供優(yōu)化的功能，包括面向HMI的顯示界面單元、面向工業(yè)協(xié)議卸載的QUICC Engine以及針對高可靠性“始終在線(xiàn)”應用的錯誤檢查與糾錯（ECC）支持。其中QUICC 引擎模塊為T(mén)DM、HDLC、UART、ISDN和工業(yè)協(xié)議等傳統 WAN協(xié)議提供綜合支持。 T1024和T1023配備64位內核，基于Power Architecture技術(shù)構建，提供網(wǎng)絡(luò )、電信和工業(yè)聯(lián)網(wǎng)應用所需的高性能數據通路加速架構（DPAA）和網(wǎng)絡(luò )外設總線(xiàn)接口。其目標應用包括：有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)分支路由器、WLAN 11ac 企業(yè)接入點(diǎn)、服務(wù)提供商 WLAN 接入點(diǎn)、統一的威脅管理網(wǎng)關(guān)、多功能打印機、路由器和交換機控制器、線(xiàn)卡控制器、工業(yè)自動(dòng)化和計算、單板計算機、航空航天和國防級耐用網(wǎng)絡(luò )設備。 全新的QorIQ T1023和T1024處理器為廣受歡迎的QorIQ P1系列和PowerQUICC處理器組合了無(wú)縫應用軟件的可擴展性和出色的卸載性能升級路徑。T1023器件針對802.11ac智能邊緣WLAN接入點(diǎn)和分支路由器，同時(shí)T1024 SoC經(jīng)濟高效地升級了打印和成像、傳統控制應用和線(xiàn)路卡。 平衡的藝術(shù)——性能與節能兩不誤 與熱門(mén)的ARM內核相比，Power Architecture與工業(yè)結緣的歷史更為悠久，并且已經(jīng)在工業(yè)及通信領(lǐng)域證明其有很強的可靠性和安全性。e5500架構是飛思卡爾e500內核的兩倍，設計頻率高達2.5 GHz，可以運行在64位或32位模式。64位e5500內核實(shí)現了諸多改進(jìn)，包括支持多核SoC實(shí)施方案以及異構多核處理器，并實(shí)現了集成度和性能的獨特結合，在非常低的功率范圍內達到了非常高的性能水平，為嵌入式能效設定了一個(gè)基準。 T1023/24處理器帶2個(gè)或4個(gè)采用Power Architecture技術(shù)的e5500單線(xiàn)程內核，高達1.4 GHz，帶64位 ISA支持；低延遲、每核、內核定時(shí)，256 KB專(zhuān)用緩存；混合32位模式，支持傳統的軟件，并可過(guò)渡到64位架構；32/64位DDR3L/4 SDRAM存儲控制器，帶ECC支持，高達1600 MT/s。 T1023/24的一大特點(diǎn)是性能與功耗的完美結合，可以說(shuō)是“智能節能”，其體現在幾個(gè)方面：首先是每瓦性能達到1 800 Coremark；總功耗小于4 W（主頻為1.4 GHz）；e5500核支持不同層次的低功耗模式（睡眠、等待和倦�。�；通過(guò)基于ECMA 363的自動(dòng)應答提供深度睡眠支持，無(wú)數據包丟失；符合能耗標準，如歐洲行為守則、能源之星等。 此外，建議使用F104S8A四端口千兆以太網(wǎng)銅PHY作為T(mén)1023/24通信處理器的配套設備提供，F104S8Aq器件可優(yōu)化所有鏈路運行速率的功耗。 信息安全性解除后顧之憂(yōu) 最近，一起發(fā)生在德國的機器人事故引起業(yè)界廣泛關(guān)注，引發(fā)對機器人安全性的討論。其實(shí)完全沒(méi)必要恐慌，因為從智能家居到工業(yè)4.0，這些物聯(lián)網(wǎng)應用早在設計之初就十分重視安全性。安全包括物理安全、功能安全、信息安全三個(gè)方面。以工廠(chǎng)的機器手臂為例，物理安全指其所在位置的安全，例如不受風(fēng)雨、地震應用等；功能安全是指其能正常地工作，既不出故障，也不給其他事物帶來(lái)破壞；信息安全是指其接收和發(fā)送的數據安全，不受黑客攻擊，并且只有授權用戶(hù)才能與它進(jìn)行信息交互，甚至不同級別的授權用戶(hù)有不同的操作權限。 那么飛思卡爾通信處理器可以在安全性方面做些什么呢？以信息安全為例，T1023/24所有端口均帶有MACsec，它是一個(gè)用以保護局域網(wǎng)安全的主要協(xié)議，這一協(xié)議通過(guò)識別局域網(wǎng)上非授信站點(diǎn)來(lái)阻止其通信，從而保證網(wǎng)絡(luò )正常運行，同時(shí)還能保護信息完整性和保密性信，并減少對2層協(xié)議的攻擊。T1023/24還支持硬件虛擬化和分區執行，有額外的特權級別，用于管理程序支持。指令有3個(gè)等級：用戶(hù)、超級用戶(hù)、管理程序，而分等級是信息安全最有效的措施之一，避免沒(méi)有權限的人對系統造成破壞。此外，QorIQ可信架構可提供安全引導、安全調試、篡改檢測、易失性密鑰存儲等功能。 T1023/24集成的DPAA不僅有加速特性，也帶來(lái)了安全性。其功能包括：全L2/3通道和加密/解密分流支持，用于諸如WLAN等功能；CAPWAP/DTLS安全無(wú)線(xiàn)鏈接；數據包解析、分類(lèi)和分布；支持調度、數據包排序和阻塞管理的隊列管理；用于緩沖區分配和釋放的硬件緩沖管理；密碼加速(SEC 5.x)。 外設接口 工業(yè)應用接口種類(lèi)繁多，例如維護用的低速現場(chǎng)總線(xiàn)（RS-485）、過(guò)程處理用快速現場(chǎng)總線(xiàn)（CAN），即使實(shí)現類(lèi)似功能，采用的協(xié)議也可能大相徑庭。因此，針對工業(yè)應用的通信處理器需要對接口有強大的支持。 T1024/1023包括以下網(wǎng)絡(luò )單元和外設接口：SerDes（4條高達10 Gb/s的通道，支持SGMII、QSGMII、PCIe和SATA）；高達 4個(gè)以太網(wǎng)MAC；3個(gè) PCI Express 2.0 控制器；1個(gè)串行ATA (SATA 2.0) 控制器；兩個(gè)高速USB 2.0 控制器，帶集成物理層；增強型安全數字主控制器 (SD/MMC/eMMC)；增強型串行外圍接口；兩個(gè) I2C 控制器；4個(gè) UART；集成式閃存控制器，支持NAND 和 NOR閃存。 參考設計和軟件支持 QorIQ T1024參考設計板（T1024RDB）是一種高性能評估和開(kāi)發(fā)平臺，支持基于Power Architecture技術(shù)構建而成的QorIQ T1024和T1014通信處理器。該電路板配備1.4 GHz QorIQ T1024處理器和豐富的I/O組合，主要面向網(wǎng)絡(luò )和以太網(wǎng)應用為主的QorIQ T1系列通信處理器評估，例如，固定路由器、交換機、互聯(lián)網(wǎng)接入設備、防火墻和其他數據包過(guò)濾應用、以及通用嵌入式計算中的混合控制和數據平臺。QorIQ T1024RDB可以幫助您加快產(chǎn)品上市速度。在您的硬件和軟件生產(chǎn)之前，該系統可作為軟硬件開(kāi)發(fā)、調試和性能評估的參考。如果需要，還可提供設計文件。 在T1024RDB中，系統一旦進(jìn)入深度睡眠模式，可以通過(guò)軟件對定時(shí)器和中斷控制器進(jìn)行編程，使得只有在重要事件時(shí)才喚醒處理器，并且能決定是返回睡眠模式還是激勵處理器全速率運行。 
圖 QorIQ T1024參考設計框圖 飛思卡爾多年來(lái)組建起了豐富的生態(tài)系統，為其產(chǎn)品的廣泛應用打下了堅實(shí)的基礎。其與合作伙伴可為用戶(hù)提供一系列廣泛工具、運行時(shí)軟件、參考解決方案和服務(wù)，加速設計。例如：面向Power Architecture技術(shù)的CodeWarrior Development Studio、QorIQ Linux SDK、VortiQa 應用軟件、專(zhuān)業(yè)服務(wù)和支持（如參考設計軟件支持包）、第三方軟件和工具（包括Enea、Green Hills、Mentor Graphics以及 Wind River）。 其中，CodeWarrior Development Studio充分發(fā)揮了通信和網(wǎng)絡(luò )應用的全部潛力，其集成在Eclipse開(kāi)發(fā)框架內，集成了Linux Build工具和極其先進(jìn)的具有軟件分析功能的多核處理器及多核調試技術(shù)，使用戶(hù)能夠構建、調試并且優(yōu)化基于飛思卡爾Power Architecture技術(shù)的多核應用。 |
