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Posts Tagged 'Ethernet'

January 29, 2021

全速力で前進！マーベルのイーサネット・デバイス・ブリッジがAvnu認証を取得

マーベル、オートモーティブ・ビジネス・ユニット、マーケティング担当副社長、アミール・バー・ニヴとマーベル、オートモーティブ・ビジネス・ユニット、シニアプロダクト・マーケティング・マネージャージョン・バーゲン共著

アメリカの鉄道建設の初期には、競合する各社がそれぞれ異なる幅で線路を敷設していた。このような一貫性のない規格は非効率を招き、鉄道会社間の車両の容易な交換を妨げ、インフラが全国的なネットワークに統合されるのを妨げた。ようやく1860年代に、4フィート8インチ1/2インチという全国的な規格が誕生して初めて、鉄道はネットワーク化された真の潜在能力を発揮し始めた。

それから約160年後、マーベルとその競合他社が世界の交通網の改革を競い合う中、ユニバーサルデザイン基準はかつてないほど重要になっている。最近、マーベルの88Q5050 Ethernet Device Bridge は、車載業界で初めてAvnu認証を取得した。これは、今日のデータ依存型自動車のスムーズで安全かつ信頼性の高い運行を可能にする、多様な車載ネットワーク間の情報交換を促進する厳しい新しい技術標準を満たすものである。

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November 01, 2020

ボーダレス・エンタープライズにおける優れたパフォーマンス - ホワイトペーパー

By Gidi Navon, Senior Principal Architect, Marvell

The current environment and an expected “new normal” are driving the transition to a borderless enterprise that must support increasing performance requirements and evolving business models. The infrastructure is seeing growth in the number of endpoints (including IoT) and escalating demand for data such as high-definition content. Ultimately, wired and wireless networks are being stretched as data-intensive applications and cloud migrations continue to rise.

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January 11, 2018

自動車の車内ネットワークとその応用を大きく変えるイーサネット

マーベル、オートモーティブ・アプリケーション＆アーキテクチャ担当シニアダイレクター、クリストファー・マッシュ著

現在自動車で使われている車載ネットワークは、いくつかの異なるデータネットワーキングプロトコルの組み合わせに基づいており、そのうちのいくつかは何十年も前から使われている。パワートレインと関連機能を担当するCAN（コントローラエリアネットワーク）、主に時間的制約のない乗員／ドライバーの快適性（空調制御、環境照明、シート調整など）に使用されるLIN（ローカルインターコネクトネットワーク）、インフォテインメント用に開発されたMOST（メディアオリエンテッドシステムトランスポート）、ABS（アンチロックブレーキ）、EPS（エレクトロニックパワーステアリング）、車両安定機能用のFlexRay™がある。

異なるプロトコルを使用する結果、インフラ内でのデータ転送にはゲートウェイが必要となる。その複雑さゆえの結果、自動車メーカーにはコストがかかる。また、それぞれのネットワークに必要なワイヤーハーネスが車両重量を増やすため、燃費にも影響する。ワイヤーハーネスはエンジン、シャシーに次いで3番目に重く、3番目に高価な部品である。さらに、これらのゲートウェイには待ち時間の問題があり、迅速な対応が求められるセーフティクリティカルなアプリケーションに影響を与える。

自動車に搭載される電子制御ユニット（ECU）の数は増加の一途をたどっており、高級車では150個以上、標準車でも80～90個に迫るECUが搭載されることもある。同時に、より高度な車両自律性に向けて、先進運転支援システム（ADAS）の実装をサポートするデータ集約型アプリケーションも登場している。このため、HDカメラやLiDAR技術の導入が進み、データレートと帯域幅全体が大幅に増加している。

その結果、車載ネットワーキングが展開される上で、第一に使用されるトポロジーの点で、第二にそれが依存する基本技術の点で、根本的に変わる必要がある。

現在、車内のネットワーキング・インフラはドメインベースのアーキテクチャである。ボディコントロール、インフォテインメント、テレマティクス、パワートレインなど、主要機能ごとにドメインが分かれている。これらのドメインでは、多くの場合、異なるネットワークプロトコルが混在している（例えば、CAN、LINなどが関係している）。

ネットワークが複雑化するにつれ、このドメインベースのアプローチが効率的でなくなってきていることは、自動車エンジニアにとって明らかだ。その結果、今後数年間は、現在のドメインベースのアーキテクチャからゾーンベースのアーキテクチャへの移行が必要になるだろう。

ゾーン配置とは、車両内のECUの位置（ゾーン）に基づいて、異なる従来のドメインからのデータが同じECUに接続されることを意味する。この配置により、必要なワイヤーハーネスが大幅に削減され、それによって重量とコストが削減され、ひいては燃費の向上につながる。イーサネット技術は、ゾーンベースの車載ネットワークへの移行において極めて重要な役割を果たす。

イーサネットテクノロジーがサポートする高速データレートに加え、イーサネットは世界的に認知されているOSI通信モデルに準拠している。イーサネットは、データ通信や産業オートメーション分野ですでに広く導入されている、安定した、長い歴史を持ち、よく理解された技術である。他の車載ネットワークプロトコルと異なり、イーサネットには、さらなるスピードグレードをターゲットとする明確な開発ロードマップがある。一方、CANやLINなどのプロトコルは、すでにアプリケーションがその能力を超え始めている段階に達しており、問題を軽減する明確なアップグレードの道はない。

将来的には、イーサネットが車内でのすべてのデータ転送の基盤となり、異なるプロトコル間のゲートウェイ（ハードウェアコストとそれに伴うソフトウェアのオーバーヘッド）の必要性を減らす共通のプロトコル・スタックを提供することが期待されている。その結果、すべてのプロトコルとデータ形式が一貫した、車両全体で単一の均質なネットワークが実現する。これは、車載ネットワークがスケーラブルであることを意味し、高速（たとえば10G）と超低遅延を必要とする機能に対応できるようにする一方で、低速機能のニーズにも対応できるようにする。イーサネットPHYは、画像センシングデータを伝送するための1Gbpsデバイスであれ、自律走行に使用される新しいクラスの低データレートセンサーに必要な10Mbps動作のものであれ、特定のアプリケーションと帯域幅の要求に応じて選択される。

ゾーンアーキテクチャの各イーサネットスイッチは、すべての異なるドメインアクティビティのデータを伝送することができる。すべての異なるデータドメインはローカルスイッチに接続され、イーサネットバックボーンがデータを集約し、その結果、利用可能なリソースをより効果的に使用できるようになり、同じコアプロトコルを使用しながら、必要に応じて異なる速度をサポートできるようになる。この均質なネットワークは、車内で "どこにいても、どんなデータでも "提供し、ネットワークを通じて利用可能なさまざまな領域のデータを組み合わせることで、新しいアプリケーションをサポートする。

Marvell is leading the way when it comes to the progression of Ethernet-based, in-vehicle networking and zonal architectures by launching, back in the summer of 2017, the AEC-Q100-compliant 88Q5050 secure Gigabit Ethernet switch for use in automobiles. This device not only deals with OSI Layers 1-2 (the physical layer and data layer) functions associated with standard Ethernet implementations, it also has functions located at OSI Layers 3,4 and beyond (the network layer, transport layer and higher), such as deep packet inspection (DPI). This, in combination with Trusted Boot functionality, provides automotive network architects with key features vital in ensuring network security.

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