近日，據外媒報道，德州儀器（TI）宣布推出新一代面向工業控制的微處理器Sitara AM6x。TI稱其為“業界首個支持多協議千兆時間敏感網絡（TSN）的處理器系列”

　　“如果你在過去幾年里關注TI，那么你已經注意到我們已經將我們的業務重點大幅轉移到工業和汽車市場，”TI Sitara處理器營銷總監Adrian Valenzuela在接受EETimes采訪時表示，“我們的目標是成為工業領域的全球領導者。”

　　事實上，在最近的第三季度財報電話會議上，TI的投資者關系負責人David Pahl也曾表示，“我們繼續將戰略重點放在工業和汽車市場，我們不斷在工業和汽車市場注入資金和推動計劃，以加強我們的地位，我們相信工業和汽車將成為增長最快的半導體市場，這些市場對于半導體技術的需求越來越多，以滿足多樣性和長壽命，所有這些都將轉化為我們投資組合的高回報。“

　　實際上，TI推出的全新Sitara AM6x系列產品，正是TI在工業市場的關鍵所在。

　　鑒于TI已擁有大量工業處理器產品組合，AM6x如何與眾不同？ Valenzuela說：“首先，Sitara AM6x是第一款支持千兆時間敏感網絡的處理器；其次，我們非常重視可靠性和功能安全性。“

　　工業4.0

　　Sitara AM6x處理器系列旨在滿足不斷發展的工業4.0需求。

　　然而，工業4.0是一個松散定義的術語，既過度使用又模糊不清，“未來一切都可能被描述為工業4.0。”Valenzuela強調道：“實際上工業4.0中有最基本的兩個關鍵要求—即可靠性和低延遲。”

　　在工業物聯網市場中，經典的工廠車間“自動化程度越來越高，互聯程度也越來越高，但由于可靠性問題，有線設備總是比無線更受歡迎。”Valenzuela說。在這種情況下，工廠管理人員要求連接網絡優于現有的IEEE標準，比如TCP/IP以太網就缺乏必要的可靠性或確定性。”

　　Valenzuela說，想象一下重達1,000磅的機器人手臂，建造一輛重達3000磅的車輛。“你希望事情能夠始終如一地保持精確度，同時具有極低的延遲和確定性。”

　　TSN的使用場景

　　出于這個原因，工業市場中的許多參與者已經開發了專有的工業網絡通信協議并且在工廠車間實施它們。此類專有工業協議包括EtherCAT、PROFINET、HSR/PRP和OPC-UA。

　　如果TI打算引領工業市場，它必須準備好進行長時間的游戲。

　　雖然它首次使用基于IEEE標準的TSN協議來宣傳Sitara AM6x，但TI補充說，同一處理器也支持現有的傳統工業通信協議。Valenzuela告訴我們，處理器配備了“專用硬件加速器”，可配置為支持多種工業協議的加速器，無需重新設計硬件。

　　為什么千兆？

　　與10/100兆以太網標準不同，TSN是IEEE標準的擴展，能夠在工業網絡上實現千兆的通信速率。

　　Valenzuela承認工廠管理者可能更喜歡堅持自己的工業網絡通信協議，而不是立即跳到TSN。EtherCAT，PROFINET和HSR/PRP等傳統協議未來幾十年仍將存在，并且不會有任何問題。“Valenzuela指出，“事實上，許多工廠管理者可能不會改變。”

　　然而，一旦機器視覺被應用于工廠車間中，管理人員就會發現帶寬需求急劇增加。 “他們將需要千兆帶寬。”Valenzuela說。

　　工廠車間的機器人或自動引導車輛將視頻流推送到網絡上的其他節點而不是云端，將引發對帶寬的迫切需求。

　　當被問及TSN標準與專有協議時，Valenzuela表示，除了TSN可以提供的更高速度之外，“基于標準的協議是面向未來的，這是IEEE的標準。它不太可能改變，未來也將得到更多支持。“

　　他補充說：“另一方面，使用傳統的專有協議，您需要許可您的技術，這可能涉及許可費用，以確保工廠網絡上工業網絡連接的不同系統之間的互操作性。”

　　探尋AM6x內部

　　AM6x框架圖

　　Sitara AM6x系列配備四核或雙核Cortex-A53選項。當被問及可擴展性時，Valenzuela強調AM6x以及TI較舊的AM3,4或5都是用相同的軟件，滿足快速升級要求。

　　他解釋說，我們的目標是為客戶提供更多功能，而無需對軟件進行大規模更改。

　　AM6x正在經過T?V S?D IEC 61508 SIL-3認證：“我們的客戶可以達到硬件SIL-3級功能安全性，但是，在這個處理器上運行的應用程序也同樣需要通過功能安全認證。”

　　Sitara AM6x的另一個重要元素是“硬件診斷措施保護的片上隔離雙Arm Cortex-R5F MCU子系統。”（on-chip, isolated dual Arm Cortex-R5F MCU subsystem protected by hardware diagnostic measures.）雖然TI先前的一些處理器支持“虛擬化”，但Valenzuela指出，“這是我們的第一個專用IP，確保客戶能夠將其應用程序認證為功能安全。“

　　Sitara AM6x支持糾錯碼（ECC）內存保護。當位翻轉發生時，ECC將知道并糾正內存中的錯誤。 TI指出，ECC和保護機制適用于所有片上存儲器和外部存儲器接口。

　　Valenzuela還強調了增強的片上安全性。 AM6x提供“安全啟動，安全存儲（受防火墻保護的加密內存）和安全加速器（加速數據處理以執行安全功能的硬件加速器）。”

　　作為“工業級”產品，工作溫度為-40°C至105°C。

　　AM6x產品系列一覽

　　目前Sitara AM6x系列樣片可以開始申請，但量產需要到2019年下半年。Valenzuela解釋說，“開發人員通常需要12個月來設計工業應用。”

　　開發人員現在可以通過TI商店提供基于Sitara處理器的開發套件，AM65x工業開發套件（IDK）和AM65x評估模塊（EVM）的售價分別為819美元和898美元。