http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-09 00:49:55 來源:飛思卡爾
對於工業4.0,不同企業有著不同的詮釋,而互聯是其最大的特點。通過現場總線、工業以太網、RFID,甚至Wi-Fi等deng有you線xian或huo者zhe無wu線xian方fang式shi將jiang工gong業ye應ying用yong中zhong的de所suo有you設she備bei連lian接jie起qi來lai,再zai通tong過guo網wang關guan聯lian接jie到dao雲yun端duan。飛fei思si卡ka爾er為wei許xu多duo有you線xian和he無wu線xian工gong業ye通tong信xin協xie議yi及ji人ren機ji界jie麵mian提ti供gong工gong業ye控kong製zhi和he網wang絡luo的de解jie決jue方fang案an,其qi安an全quan係xi統tong可ke在zai製zhi造zao或huo加jia工gong工gong廠chang的de典dian型xing惡e劣lie環huan境jing下xia,承cheng受shou黑hei客ke、克隆、篡改和軟錯誤。
優化工業應用
在飛思卡爾眾多針對工業通信的產品中,最新推出的QorIQ雙核T1024和T1023通信處理器是比較可圈可點的。T1024和T1023為工業市場提供優化的功能,包括麵向HMI的顯示界麵單元、麵向工業協議卸載的QUICC Engine以及針對高可靠性“始終在線”應用的錯誤檢查與糾錯(ECC)支持。其中QUICC 引擎模塊為TDM、HDLC、UART、ISDN和工業協議等傳統 WAN協議提供綜合支持。
T1024和T1023配備64位內核,基於Power Architecture技術構建,提供網絡、電信和工業聯網應用所需的高性能數據通路加速架構(DPAA)和網絡外設總線接口。其目標應用包括:有線和無線分支路由器、WLAN 11ac 企業接入點、服務提供商 WLAN 接入點、統一的威脅管理網關、多功能打印機、路由器和交換機控製器、線卡控製器、工業自動化和計算、單板計算機、航空航天和國防級耐用網絡設備。
全新的QorIQ T1023和T1024處理器為廣受歡迎的QorIQ P1係列和PowerQUICC處理器組合了無縫應用軟件的可擴展性和出色的卸載性能升級路徑。T1023器件針對802.11ac智能邊緣WLAN接入點和分支路由器,同時T1024 SoC經濟高效地升級了打印和成像、傳統控製應用和線路卡。
平衡的藝術——性能與節能兩不誤
與熱門的ARM內核相比,Power Architecture與工業結緣的曆史更為悠久,並且已經在工業及通信領域證明其有很強的可靠性和安全性。e5500架構是飛思卡爾e500內核的兩倍,設計頻率高達2.5 GHz,可以運行在64位或32位模式。64位e5500內核實現了諸多改進,包括支持多核SoC實(shi)施(shi)方(fang)案(an)以(yi)及(ji)異(yi)構(gou)多(duo)核(he)處(chu)理(li)器(qi),並(bing)實(shi)現(xian)了(le)集(ji)成(cheng)度(du)和(he)性(xing)能(neng)的(de)獨(du)特(te)結(jie)合(he),在(zai)非(fei)常(chang)低(di)的(de)功(gong)率(lv)範(fan)圍(wei)內(nei)達(da)到(dao)了(le)非(fei)常(chang)高(gao)的(de)性(xing)能(neng)水(shui)平(ping),為(wei)嵌(qian)入(ru)式(shi)能(neng)效(xiao)設(she)定(ding)了(le)一(yi)個(ge)基(ji)準(zhun)。
T1023/24處理器帶2個或4個采用Power Architecture技術的e5500單線程內核,高達1.4 GHz,帶64位 ISA支持;低延遲、每核、內核定時,256 KB專用緩存;混合32位模式,支持傳統的軟件,並可過渡到64位架構;32/64位DDR3L/4 SDRAM存儲控製器,帶ECC支持,高達1600 MT/s。
T1023/24的一大特點是性能與功耗的完美結合,可以說是“智能節能”,其體現在幾個方麵:首先是每瓦性能達到1 800 Coremark;總功耗小於4 W(主頻為1.4 GHz);e5500核支持不同層次的低功耗模式(睡眠、等待和倦怠);通過基於ECMA 363的自動應答提供深度睡眠支持,無數據包丟失;符合能耗標準,如歐洲行為守則、能源之星等。
此外,建議使用F104S8A四端口千兆以太網銅PHY作為T1023/24通信處理器的配套設備提供,F104S8Aq器件可優化所有鏈路運行速率的功耗。
信息安全性解除後顧之憂
最近,一起發生在德國的機器人事故引起業界廣泛關注,引發對機器人安全性的討論。其實完全沒必要恐慌,因為從智能家居到工業4.0,這些物聯網應用早在設計之初就十分重視安全性。安全包括物理安全、功能安全、信息安全三個方麵。以工廠的機器手臂為例,物理安全指其所在位置的安全,例如不受風雨、地震應用等;功能安全是指其能正常地工作,既不出故障,也不給其他事物帶來破壞;xinxianquanshizhiqijieshouhefasongdeshujuanquan,bushouheikegongji,bingqiezhiyoushouquanyonghucainengyutajinxingxinxijiaohu,shenzhibutongjibiedeshouquanyonghuyoubutongdecaozuoquanxian。
那麼飛思卡爾通信處理器可以在安全性方麵做些什麼呢?以信息安全為例,T1023/24所有端口均帶有MACsec,它(ta)是(shi)一(yi)個(ge)用(yong)以(yi)保(bao)護(hu)局(ju)域(yu)網(wang)安(an)全(quan)的(de)主(zhu)要(yao)協(xie)議(yi),這(zhe)一(yi)協(xie)議(yi)通(tong)過(guo)識(shi)別(bie)局(ju)域(yu)網(wang)上(shang)非(fei)授(shou)信(xin)站(zhan)點(dian)來(lai)阻(zu)止(zhi)其(qi)通(tong)信(xin),從(cong)而(er)保(bao)證(zheng)網(wang)絡(luo)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing),同(tong)時(shi)還(hai)能(neng)保(bao)護(hu)信(xin)息(xi)完(wan)整(zheng)性(xing)和(he)保(bao)密(mi)性(xing)信(xin),並(bing)減(jian)少(shao)對(dui)2層協議的攻擊。T1023/24還支持硬件虛擬化和分區執行,有額外的特權級別,用於管理程序支持。指令有3個等級:用戶、超級用戶、管理程序,而分等級是信息安全最有效的措施之一,避免沒有權限的人對係統造成破壞。此外,QorIQ可信架構可提供安全引導、安全調試、篡改檢測、易失性密鑰存儲等功能。
T1023/24集成的DPAA不僅有加速特性,也帶來了安全性。其功能包括:全L2/3通道和加密/解密分流支持,用於諸如WLAN等功能;CAPWAP/DTLS安全無線鏈接;數據包解析、分類和分布;支持調度、數據包排序和阻塞管理的隊列管理;用於緩衝區分配和釋放的硬件緩衝管理;密碼加速(SEC 5.x)。
外設接口
工業應用接口種類繁多,例如維護用的低速現場總線(RS-485)、過程處理用快速現場總線(CAN),即使實現類似功能,采用的協議也可能大相徑庭。因此,針對工業應用的通信處理器需要對接口有強大的支持。
T1024/1023包括以下網絡單元和外設接口:SerDes(4條高達10 Gb/s的通道,支持SGMII、QSGMII、PCIe和SATA);高達 4個以太網MAC;3個 PCI Express 2.0 控製器;1個串行ATA (SATA 2.0) 控製器;兩個高速USB 2.0 控製器,帶集成物理層;增強型安全數字主控製器 (SD/MMC/eMMC);增強型串行外圍接口;兩個 I2C 控製器;4個 UART;集成式閃存控製器,支持NAND 和 NOR閃存。
參考設計和軟件支持
QorIQ T1024參考設計板(T1024RDB)是一種高性能評估和開發平台,支持基於Power Architecture技術構建而成的QorIQ T1024和T1014通信處理器。該電路板配備1.4 GHz QorIQ T1024處理器和豐富的I/O組合,主要麵向網絡和以太網應用為主的QorIQ T1係列通信處理器評估,例如,固定路由器、交換機、互聯網接入設備、防火牆和其他數據包過濾應用、以及通用嵌入式計算中的混合控製和數據平台。QorIQ T1024RDB可以幫助您加快產品上市速度。在您的硬件和軟件生產之前,該係統可作為軟硬件開發、調試和性能評估的參考。如果需要,還可提供設計文件。
在T1024RDBzhong,xitongyidanjinrushendushuimianmoshi,keyitongguoruanjianduidingshiqihezhongduankongzhiqijinxingbiancheng,shidezhiyouzaizhongyaoshijianshicaihuanxingchuliqi,bingqienengjuedingshifanhuishuimianmoshihaishijilichuliqiquansulvyunxing。

QorIQ T1024參考設計框圖
飛思卡爾多年來組建起了豐富的生態係統,為其產品的廣泛應用打下了堅實的基礎。其與合作夥伴可為用戶提供一係列廣泛工具、運行時軟件、參考解決方案和服務,加速設計。例如:麵向Power Architecture技術的CodeWarrior Development Studio、QorIQ Linux SDK、VortiQa 應用軟件、專業服務和支持(如參考設計軟件支持包)、第三方軟件和工具(包括Enea、Green Hills、Mentor Graphics以及 Wind River)。
其中,CodeWarrior Development Studio充分發揮了通信和網絡應用的全部潛力,其集成在Eclipse開發框架內,集成了Linux® Build工具和極其先進的具有軟件分析功能的多核處理器及多核調試技術,使用戶能夠構建、調試並且優化基於飛思卡爾Power Architecture技術的多核應用。