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时间敏感网络

时间敏感网络 (TSN) 即将迎来春天,文末有福利

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上世纪 70 年代晚期,以太网之父在施乐帕洛阿尔托研究中心 (PARC) 制作出以太网的雏形 (3Mb/s)。当时他们的研究重点是连接功能,对网络时延或吞吐量关注不多。当时的网络节点是工作站上的工作人员和激光打印机,没人关心数据包在传输过程中是否相互干扰,是否会在抵达目的地前被多次重复发送。在网络中,长短数据包混合传输会给短数据包造成长时延,因为它们需要等待长数据包通过。这个过程就像汽车要在公路的铁路道口等待列车通过,才能穿过道口。

快进到今天,以太网速度与过去相比已有天渊之别。更快的速度能大幅度提升容量,但对降低时延或优化带宽而言意义不大。在重负载情况下,掉线和再发送数据包仍然是常事。意识到这种情况会限制以太网在要求高精确度与确定性时序应用上的效用,负责以太网规格的 IEEE 802 委员会制定了一套总体上被称为“时间敏感网络 (TSN)”的子标准,便于各类网络流量共享公共链路。

用于汽车ADAS应用的以太网时间敏感网络

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<font color="#FF8000">作者:John Swanson,Synopsys公司高级产品营销经理</font>

汽车电子系统的新时代已经减少了事故和死亡事件。进一步改进用于安全关键型汽车应用的先进驾驶辅助系统(ADAS)将是下一个浪潮,这需要大量的数据传输和后续处理。系统正变得越来越复杂,因为它们把来自紧急制动、碰撞避免、车道偏离警告、完全自动驾驶等方面的ADAS应用结合到了一起,使得预测延时和带宽保证越来越重要。例如,高清摄像头捕获高质量图像并提供更多细节,以帮助检测并响应不同的情况;高性能雷达和激光雷达(LIDAR)确定周围物体的范围和角度。这些应用都需要来自汽车不同部件的大量数据进行处理和决策。由于数据量巨大,实现高性能网络连接已经成为一项挑战,汽车SoC设计人员正在通过以太网克服之。但是,这些系统需要的不仅仅是性能,它们还需要可预测的延迟以及有保证的带宽。