Für sichere Konnektivität
NXP kündigt seine i.MX-94-Familie an
Die neue i.MX-94-Familie von NXP wird die ersten i.MX-Anwendungsprozessoren beinhalten, in denen TSN integriert ist. Zudem werden sie über integrierte Post-Quantum-Kryptografie verfügen. Der Fokus liegt insbesondere auf der Automobilindustrie sowie der industriellen Steuerung und Energieverwaltung.
NXP hat die i.MX-94-Familie angekündigt, die neueste Ergänzung der i.MX-9-Serie von Anwendungsprozessoren, die für industrielle Steuerungen, programmierbare Logikcontroller (PLCs), Telematik, industrielle und automobile Gateways sowie Gebäude- und Energiesteuerung entwickelt wurde.
Für industrielle und automobile Anwendungen ist sichere Echtzeitkommunikation von entscheidender Bedeutung. Die zunehmend komplexen industriellen Umgebungen erfordern ein breites Spektrum an Kommunikationsprotokollen, die einen intelligenten TSN-Switch benötigen, um Echtzeitkommunikation und Steuerungsanforderungen zu bewältigen. In der Automobilindustrie bedeutet der wachsende Trend hin zu softwaredefinierten Fahrzeugen, dass die zugrundeliegenden Fahrzeugarchitekturen zunehmend auf Ethernet-basierte Kommunikation angewiesen sind.
Durch die Integration von Kommunikations-, Sicherheits- und Echtzeitsteuerungsfunktionen in ein einziges SoC hilft die i.MX-94-Familie Entwicklern, diese wachsende Komplexität zu bewältigen und eine optimierte End-to-End-Leistung bei der Koordination von Echtzeitkommunikation und -aktionen sicherzustellen. Der integrierte 2,5-Gbps-Ethernet-TSN-Switch ermöglicht hochkonfigurierbare, sichere Kommunikation mit umfassender Protokollunterstützung für industrielle und automobile Anwendungen.
»Konnektivität ist heute komplexer denn je, und die i.MX-94-Familie ist darauf ausgelegt, diese Komplexität zu vereinfachen,« sagte Charles Dachs, Senior Vice President und General Manager für Industrie und IoT bei NXP. »Die i.MX-94-Familie liefert das Hochleistungs-Edge-Processing, das für heutige industrielle Automatisierung sowie automobile Telematik-Anwendungen erforderlich ist, mit fortschrittlichen Netzwerk-, Security-, Sicherheits- und KI-Funktionen für die Innovationen von morgen.«
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Multi-Core-Design
Die Multi-Core-Architektur der i.MX-94-Familie umfasst bis zu vier Arm-Cortex-A55-Kerne, die in der Lage sind, Linux auszuführen, sowie zwei Cortex-M33- und zwei Cortex-M7-Kerne, die eine erhöhte Echtzeitverarbeitungsfähigkeit bieten. Das Real-Time-Edge-Software-Framework von NXP ermöglicht Entwicklern, Designs mit einer Kombination aus Echtzeit- und Applikationsaufgaben zu realisieren, die auf beliebigen dieser Kerne laufen. Darüber hinaus stehen verschiedene kommerzielle Betriebssysteme von Drittanbietern wie QNX Neutrino und Green Hills Integrity zur Verfügung, um die Rechenleistung zu nutzen. Sie verfügt außerdem über eine integrierte funktionale Sicherheitsinsel sowie eine konfigurierbare Sicherheitspartition zur Unterstützung der IEC61508-SIL2- und ISO26262-ASIL-B-Konformität.
Speziell für komplexe Netzwerke entwickelt
Die i.MX-94-Familie enthält den ersten i.MX-Anwendungsprozessor mit integriertem 2,5-Gbps-Ethernet-TSN-Switch, der eine schnelle Initialisierung und Unterstützung für Energiesparmodi bietet. Die Echtzeit-Edge-Software von NXP unterstützt eine Vielzahl von industriellen Protokollen, von Legacy-Implementierungen bis hin zu den neuesten Entwicklungen wie OPC-UA FX und OPC-UA PubSub. Mit Hardwareunterstützung für Netzwerkvirtualisierung unterstützt die i.MX-94-Familie softwaredefinierte Netzwerke, die komplexe, multi-core-basierte Anwendungsfälle auf Basis offener Standards wie XDP und DPDK ermöglichen. Die i.MX-94-Familie unterstützt traditionelle serielle Feldbus-Protokolle wie Profibus, Modbus, CANopen und IO-Link sowie Ethernet-basierte Echtzeit-Netzwerkprotokolle wie Profinet, EtherCAT, Ethernet/IP, CC-Link und weitere. Zudem wird die TSN-Implementierung dieser Protokolle, einschließlich AVB/TSN, Ethernet OPC-UA, Profinet über TSN und mehr, unterstützt. Damit ist die i.MX-94-Familie für gegenwärtige und zukünftige Anwendungen in der industriellen Automatisierung geeignet.
Schutz vor Quantenangriffen
Die i.MX-94-Familie ist der erste Anwendungsprozessor von NXP, der Post-Quantum- und öffentliche Schlüssel-Kryptografie unterstützt, was ihm ermöglicht, gegen Angriffe durch Quantencomputer gewappnet zu sein und die Sicherheit der Geräte über einen langen Lebenszyklus zu gewährleisten. Das integrierte EdgeLock Secure Enclave (Advanced Profile) ermöglicht es, das Gerät jederzeit in einen vertrauenswürdigen Zustand zurückzuversetzen und bietet Sicherheitsfunktionen wie sicheres Boot, sicheres Debugging und sicheres Update des Prozessors auf Basis der Post-Quantum-Kryptografie, ohne die Leistung zu beeinträchtigen. Es bietet auch Laufzeitschutz, wie die Möglichkeit, Angreifer auszusperren und automatisch in einen vertrauenswürdigen Zustand zurückzukehren, sowie das EdgeLock-2GO-Schlüsselmanagement.
Für industrielle TSN- und automobile Konnektivitätsanwendungen integriert der i.MX-94 den EdgeLock Accelerator (Prime), einen Kryptobeschleuniger, der schnelles Booten und Hochgeschwindigkeits-Nachrichten-Signieren in Echtzwit, Authentifizieren und Verschlüsseln bei 5G-Geschwindigkeiten für sichere Kommunikation ermöglicht.
Die i.MX-94-Familie unterstützt Sicherheitsstandards wie IEC 62443 und ISO 21434 sowie kommende Vorschriften wie den Cyber Resilience Act in Europa. Dies gibt OEMs neue Mittel, um mit Cybervorfällen im Feld umzugehen und sich davon zu erholen, die Verfügbarkeit von Geräten zu erhalten und die Auswirkungen von Angriffen zu minimieren.
Integrierte NPU für KI und ML
Unterstützt durch die eIQ-Machine-Learning-Softwareumgebung von NXP liefert die eIQ-Neutron-NPU 0,5 TOPS Machine-Learning-Leistung, die Predictive Maintanence und Bedienerunterstützung in Echtzeit sowie Defektscannen und Maschinendiagnose ermöglicht. Die NPU bietet anpassbare und skalierbare Sicherheitsfunktionen durch maschinelles Lernen gestützte Cybersicherheit, um kritische Systeme und Infrastrukturen vor Manipulationen zu schützen.
Umfassende Entwicklerunterstützung
Die i.MX-94-Familie bietet Skalierbarkeit innerhalb des größeren i.MX-Portfolios und unterstützt einen systembasierten Designansatz. Dazu gehört die Unterstützung des PF9455 PMIC von NXP, eine gemeinsam entwickelte und kosteneffiziente Strommanagementlösung. Die i.MX-94-Familie lässt sich nahtlos in das breite, skalierbare Portfolio drahtloser Lösungen von NXP integrieren, einschließlich der IW612-Tri-Radio-Lösung für Industrie- und IoT-Anwendungen, die eine einfache Verbindung von Smart Devices über Protokolle und Ökosysteme mit Unterstützung für Wi-Fi 6, Bluetooth 5.2 und 802.15.4 ermöglicht. Es umfasst außerdem das hochintegrierte AW693-SoC, das fortschrittliche automobile Sicherheit mit gleichzeitigem Dual-Wi-Fi 6E und Bluetooth 5.3 bietet, um mehrere sichere Verbindungen im Fahrzeug zu ermöglichen und den Übergang zu softwaredefinierten Fahrzeugen zu unterstützen.
Muster der i.MX-94-Familie sollen ab dem ersten Quartal 2025 zur Verfügung stellen.
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