NESY050C February 2022 – October 2024 DP83TG720R-Q1 , DP83TG720S-Q1 , TCAN1043A-Q1

資料的時間敏感度

為了因應不同的延遲或 QoS 需求，乙太網路型時效性網路 (TSN) 是不錯的選擇，但此部署需要大量微調；舊版 MCU 和處理器在硬體部分甚至可能無法完全支援此功能。PHY IC 級或開關支援可提供協助，特別是考量時間同步。

在許多情況下，將多個乙太網路連接埠整合至單一 SoC 可大幅節省電路板空間與成本。

對於音訊，許多車載資訊娛樂系統架構已使用音訊視訊橋接 (AVB)，因此之故，時間同步便極為重要 (請參閱技術文章「使用時鐘產生器最佳化汽車應用的 eAVB」)。AVB 網路雖經過充分實證，但部署在網域架構中時對許多併發問題卻無法掌握。隨著移轉到結合各種資料流量的區域架構，較新的 TSN 功能益發重要。

表 1 列出了一些可能與區域架構實作相關的電機電子工程師學會 (IEEE) TSN 標準。如需詳細資訊，請參閱白皮書「工業自動化的時效性網路」。

表 1 部分相關汽車即時應用的 TSN 標準。

標準	別名	說明
IEEE 802.1AS	時序與同步	提供第 2 層時間同步
IEEE 802.1Qbv	時間感知整流器 (現在：排定流量的增強功能)	在旋轉排程中執行網橋的 8 埠輸出佇列。根據時間排程封鎖除了一個連接埠之外的所有連接埠，以防止在排程傳輸期間發生延遲。
IEEE 802.3br	散置式高速流量	中斷普通訊框的傳輸以傳輸「高速」訊框，然後恢復普通訊框。
IEEE 802.1Qbu	訊框預佔	改善非時間關鍵訊框的中斷，以實現時間關鍵訊框輸送量。
IEEE 802.1CB	備援	訊息會在不相連的路徑上平行複製與傳遞；在接收端移除多餘的重複項目。
IEEE 802.1Qch	循環佇列和轉送	根據封包的流量類別收集封包，並在一個週期內轉送這些封包。如果受控時序為優先，而減少延遲並不重要，則提供使用 TSN 的簡單方法 (IEEE 802.1AS 和 IEEE 802.1Qbv 可涵蓋)。
IEEE 802.1Qci	按串流過濾和監管	根據到達時間、速率和頻寬之入口埠上的濾波器訊框，防止頻寬使用量和脈衝大小過高，以及防止出現故障或惡意端點。
IEEE 802.1Qav	以流量為主的信用整流器	避免訊框的脈衝 (同類別或串流)；變更流量類別或流之間的優先順序。

在音訊使用案例中，延遲目標的嚴格程度低於動力傳動系統或底盤控制使用案例 (毫秒與微秒)。但即使透過相同網路來路由傳送大量中繼資料或配置資料流量或大量的 ADAS 感測器資料，音訊延遲需求仍不可違反，封包也不可捨棄。這就是爲什麼仲裁和對現有 TSN 旋鈕進行微調很重要的原因。一個衆所周知的旋鈕是時間感知整流 (TAS)，它在 TI 的處理器 SDK 中可用作排程流量 (EST) 卸載的增強功能。TAS 保證在預先定義時段後傳送較低頻寬的流量，無論並行傳輸多少其他資料 (例如 ADAS 感測器資料)。在最佳情況下，整合 TI 處理器 (如 DRA821) 中的 TSN 硬體開關可提供完整的軟體靈活性，同時還可獲得硬體加速器的支援，以處理和轉送資料封包或自願捨棄封包。