KOKY044C February 2022 – October 2024 DP83TG720R-Q1 , DP83TG720S-Q1 , TCAN1043A-Q1
다양한 지연 시간 또는 QoS 요구 사항을 수용하려면 이더넷 기반의 TSN(시간 민감형 네트워크)가 좋은 옵션이지만, 이를 배포하려면 많은 미세 조정 작업이 필요합니다. 구형 MCU 및 프로세서들은 하드웨어에서 이를 완전히 지원하지도 않을 수 있습니다. PHY IC 레벨 또는 스위치 지원이(특히 시간 동기화를 고려했을 때) 도움이 될 수 있습니다.
단일 SoC에 여러 개의 이더넷 포트를 결합하면 기판 공간과 비용을 절감하는 데 큰 이점으로 작용하는 경우가 많습니다.
오디오의 경우, 많은 인포테인먼트 아키텍처에서 이미 AVB(오디오 동영상 브릿징)를 사용하고 있으며, 여기서는 시간 동기화가 중요합니다(기술 문서, “오토모티브 애플리케이션에서 클록 생서기를 사용한 eAVB의 최적화(Optimizing eAVB for Automotive Applications Using Clock Generators)” 참조). AVB 네트워크는 확실하게 입증된 상태이지만 도메인 아키텍처에서 배포했을 때 많은 동시성 문제에 구애 받지 않습니다. 다양한 종류의 데이터 트래픽을 결합하는 영역 아키텍처로 전환하면서 최신 TSN 기능들의 중요성이 커지고 있습니다.
표 1에는 영역 아키텍처 구현과 관련 있을 수 있는 IEEE(Electrical and Electronics Engineers) TSN 표준들이 나와 있습니다. 자세한 사항은 백서, “산업 자동화를 위한 시간 민감형 네트워킹(Time-Sensitive Networking for Industrial Automation)”을 참조하십시오.
| 표준 | Alias | 설명 |
|---|---|---|
| IEEE 802.1AS | 타이밍 및 동기화 | 계층 2 시간 동기화 제공 |
| IEEE 802.1Qbv | 시간 인식 쉐이퍼 (현재: 예정된 트래픽에 대한 개선 사항) |
순환 일정에 따라 브릿지의 8포트 출력 대기열을 실행합니다. 예정된 전송 중 지연을 막기 위해 시간 일정 기반 포트 하나를 제외하고 모든 포트를 차단합니다. |
| IEEE 802.3br | 산재된 express 트래픽 | 일반 프레임 전송을 중단하고 "express" 프레임을 전송한 후 일반 프레임 전송을 재개합니다. |
| IEEE 802.1Qbu | 프레임 선점 | 비 시간 결정적 프레임의 중단을 개선해 시간 결정적 프레임 처리량을 지원합니다. |
| IEEE 802.1CB | 이중화 | 메시지를 복사해 서로소 경로를 통해 병렬 전달합니다. 이중화된 중복 요소는 수신기 측에서 제거합니다. |
| IEEE 802.1Qch | 순환 대기열 형성 및 전달 | 트래픽 클래스에 따라 패킷을 수집하고 1개 주기로 전달합니다. 제어된 타이밍이 우선순위이지만 지연을 줄이는 것은 중요하지 않은 경우 TSN을 사용하는 간단한 방법을 제공합니다(IEEE 802.1AS 및 IEEE 802.1Qbv에서 다룰 수 있음). |
| IEEE 802.1Qci | 스트림별 필터링 및 통제 | 과도한 대역폭 사용과 버스트 크기, 결함이 있거나 악의적인 엔드포인트로부터 보호하기 위해 도착 시간과 전송률, 대역폭에 따라 입력 포트에서 프레임을 필터링합니다. |
| IEEE 802.1Qav | 트래픽 기반 크레딧 셰이퍼 | 프레임 버스트를 방지(동일 클래스 또는 스트림)하고 트래픽 클래스 또는 스트림 간 우선순위를 변경합니다. |
오디오 유스 케이스의 경우, 파워트레인 또는 섀시 제어 유스 케이스에 비해 지연 목표치가 덜 엄격합니다(밀리초 vs. 마이크로초). 하지만 동일한 네트워크를 통해 다량의 메타 또는 구성 데이터 트래픽, 또는 엄청난 양의 ADAS 센서 데이터를 전송한다 하더라도 오디오 지연 요구 사항은 위반할 수 없으며 패킷은 드롭할 수 없습니다. 따라서 기존의 TSN 노브의 중재와 미세 조정이 중요합니다. 잘 알려진 노브 중 하나가 예정 트래픽 오프로드에 대한 개선 사항(EST)으로 참조되는 TI의 프로세서 SDK에서 제공하는 TAS(시간 인식 셰이퍼)입니다. TAS는 얼마나 많은 다른 데이터(예: ADAS 센서 데이터)가 병렬 전송된다 하더라도 사전 지정된 시간 이후에 더 낮은 대역폭 트래픽 전송을 보장합니다. 최상의 경우, 하드웨어 가속기가 데이터 패킷 처리와 전달, 또는 자발적인 드롭을 지원하는 상황에서 DRA821와 같은 TI 프로세서에서처럼 TSN 하드웨어를 결합하는 경우 완전한 소프트웨어 유연성을 확보할 수 있습니다.