Erste Multiprotokoll-Gigabit-Chips für Industrie-4.0-Anwendungen

| Redakteur: Michael Eckstein

Erste ihrer Art: Sitara-AM6x-Prozessoren beherrschen laut TI mehrere Protokolle für die industrielle Kommunikation, darunter TSN.
Erste ihrer Art: Sitara-AM6x-Prozessoren beherrschen laut TI mehrere Protokolle für die industrielle Kommunikation, darunter TSN. (Bild: Texas Instruments)

Texas Instruments will mit neuen Kommunikationsprozessoren seiner Sitara-Familie den Aufbau schneller und sicherer Industrienetzwerke unterstützen. Die multiprotokollfähigen Chips beherrschen unter anderem Time Sensitive Networking und Gigabit-Tempo.

Industrielle Multiprotokoll-Gigabit-Netzwerke – mit seinen neuen Sitara-AM6x-SoCs (System-on-a-Chip) will Texas Instruments (TI) die richtige Basis für schnelle und robuste Kommunikationssubsysteme in anspruchsvollen Anwendungen bereitstellen. Triebwerke der Kommunikations-ICs sind nach Angaben von TI zwei oder vier Cortex-A53- und Cortex-R5F- Cores von Prozessor-IP-Spezialist ARM. Das neue industrielle Gigabit-Kommunikations-Subsystem „PRU-ICSS-Gb“ unterstützt laut TI mehrere Industrial-Ethernet-Protokolle wie Time-Sensitive Networking (TSN), EtherCAT, Ethernet/IP und PROFINET. Dies sorge für die nötige Flexibilität, die moderne industrielle Kommunikationssysteme erfordern.

Die Ankündigung fügt sich in den vor einigen Jahren eingeschlagenen Kurs des Unternehmens: Seitdem fokussiert sich TI konsequent auf Industrie- und Automotive-Märkte. David Pahl, Head of Investor Relations, hat dies in einer Konferenzschaltung zu den letzten Quartalsergebnissen noch einmal unterstrichen: „Industrie und Automotive werden unserer Ansicht nach die am schnellsten wachsenden Halbleitermärkte sein. Der Halbleiteranteil in diesen Applikationen nimmt zu. Und diese Märkte bieten Vielfalt und Langlebigkeit. Zusammengenommen führt dies zu einem hohen Terminal Value unseres Portfolios.“

Gigabit, Zuverlässigkeit und funktionale Sicherheit im Fokus

Zwar hat TI bereits mehrere industrietaugliche Prozessoren im Portfolio, doch „Sitara ist der erste Gigabit-fähige Prozessor für TSN. Außerdem haben wir sehr hohen Wert auf Zuverlässigkeit und funktionale Sicherheit gelegt“, sagte Adrian Valenzuela, Director of Marketing für Sitara-Prozessoren bei TI gegenüber der EE Times.

Laut TI sind die hochintegrierten Chips speziell für den Betrieb in rauen Umgebungen geeignet. So seien die Chips für einen Betrieb von 100.000 Betriebsstunden (Power-on hours, PoH) bei einer Sperrschichttemperatur (TJ) von 105°C ausgelegt. Neben der Unterstützung für ECC-Speicher (Error Correction Code) seien umfangreiche Funktionen für IT- und Funktionssicherheit integriert. Dazu zählen Funktionen wie ein integrierter Lockstep-Modus und Diagnosebibliotheken, mit denen sich funktionssichere Subsysteme implementieren lassen. Verbesserte chipintegrierte Security-Features wie Secure Boot, Secure Storage und intelligente Krypto-Engines sollen eine effiziente Absicherung des Systems ermöglichen.

Nach Angaben von TI sind die Sitara AM6x-Prozessoren für das Bündeln von Ethernet- und Echtzeitdatenverkehr in einem gemeinsamen Netzwerk ausgelegt. Diese Fähigkeit ist eine entscheidende Voraussetzung für die Echtzeit-Kommunikation in Industrie-4.0-Anwendungen und „macht per Software rekonfigurierbare „Cyber/Physical“-Systeme in Fabriken möglich“. Sitara-ICs verfügen laut TI über ein isoliertes Dual-Core-Mikrocontroller-Subsystem auf dem Chips. Dies soll Entwicklern die Möglichkeit bieten, mithilfe der AM6x-Prozessoren zuverlässige und hinsichtlich der funktionalen Sicherheit zertifizierbare Produkte zu entwerfen. Integrierte 3D-Grafik- und Displayfunktionen unterstützen HMI- und Industrie-PC-Anwendungen.

Skalierbar dank Pin- und Softwarekompatibilität

Untereinander sind die Mitglieder der Chipfamilie pinkompatibel. Dies und die einheitliche Softwareplattform sollen Entwicklungen von skalierbaren Designs erleichtern. Unterstützt durch das „Processor SDK“ sollen Anwender Android-, Linux- und TI-RTOS-Software nahtlos auf verschiedenen TI-Prozessorfamilien wiederverwenden und migrieren können.

TI hebt weitere Eigenschaften seiner Sitara-SoCs hervor: Integrierte Subsysteme, ein gestrafftes Power Sequencing, integrierte Low-Dropout-Regler und die direkte Pinkompatibilität ermöglichen demnach das Wiederverwenden von Hardware auf verschiedenen Plattformen und sollen helfen, sowohl die Komplexität als auch die Kosten der Systeme zu verringern. Mit bereits erhältlichen Entwicklungskits könnten Unternehmen sofort loslegen und eigene Applikationen entwerfen. Auf der Elektronikmesse electronica können sich Interessenten einen ersten Eindruck über die Lösung verschaffen: TI stellt in Halle C4 am Stand 131 aus.

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