從GPS導航到信息娛樂系統和無線互聯，車載遠程信息能力已成為我們駕駛體驗不可或缺的組成部分，像引擎和車輪一樣推動我們前行。芯片和軟件技術的迅速發展是推動這一汽車應用變革的重要動力。

當今的汽車已發展為智能化、互聯互通的軟件定義汽車（SDV） 平臺，有數百萬行代碼運行于其中，配備了大量通過車載網絡連接的傳感器、處理器、無線調制解調器和收發器。同時，開發人員還在利用數字孿生虛擬化等人工智能技術優化汽車設計流程，創建汽車系統的數字副本，實現實時性能模擬。這些先進技術的融合，正在打造功能更安全、更智能、連接性更強、更舒適的汽車。

通過軟件定義汽車，使用Wi-Fi、藍牙、GPS和蜂窩網絡等無線通信進行無線（OTA）升級，我們無需添加額外硬件模塊就能帶來新的汽車功能。為了應對數據吞吐量的激增，車內架構正向高速以太網遷移。

針對汽車應用的這些趨勢，恩智浦推出了i.MX 94應用處理器系列—— i.MX 9產品組合的最新成員，旨在滿足現代汽車日益復雜的互聯需求。i.MX 94系列處理器集成了多達四個Arm Cortex-A55核、兩個Cortex-M7核和一個Cortex-M33核，幫助遠程信息處理系統設計平衡性能、能效、實時控制、功能安全和系統集成等多方面的需求。其主要特點包括：

●   首款集成以太網時間敏感網絡（TSN）交換機的 i.MX處理器，實現快速初始化和低延遲數據包處理

●   支持豐富外設，使i.MX 94系列能夠作為管理Wi-Fi、藍牙、蜂窩調制解調器、車聯萬物（V2X）通信、GPS等汽車所有外部無線連接的中心

●   支持后量子密碼（PQC）的高級信息安全特性

●   增強的功能安全，符合嚴格的汽車行業標準

集成支持TSN的2.5G以太網交換機，實現快速初始化和低功耗運行

作為首款采用片上以太網TSN交換機的i.MX處理器，i.MX 94系列無需外置以太網交換機即可完成工作。這一突破性的集成使開發人員能夠最大限度地減少組件數量、PCB尺寸和物料清單（BOM），簡化開發流程，降低整體系統成本和復雜性。

集成的以太網TSN交換機通過優先處理關鍵數據、快速啟動和減少不必要的數據傳輸，實現快速、節能的網絡連接，非常適合對速度和效率要求較高的現代汽車網絡。高集成度的設計通過縮短處理單元和網絡組件之間的距離來降低延遲，這對于診斷、緊急警報或實時傳輸汽車狀態數據等時間敏感型應用至關重要。

與外置交換機相比，集成式以太網交換機設計的功耗更低。開發人員可以利用處理器內置的實時內核從冷啟動狀態快速初始化以太網交換機，滿足系統對片上網絡快速啟動的嚴格要求。他們還可以在使用期間通過關閉芯片的其他部分來減少功耗，同時通過片上實時內核操作以太網交換機。此外，恩智浦的Energy Flex架構實現了精細化的能耗控制，使i.MX 94系列成為車載信息服務和連接應用中高能效的處理器。

恩智浦新發布的i.MX 94系列應用處理器

面向車載信息服務應用的連接域控制器

i.MX 94系列經過優化，可作為連接域控制器的核心，將汽車所有外部無線連接集成在單個電子控制單元（ECU）中，并連接到汽車以太網網絡，這與現代軟件定義汽車架構完全契合。除了集成高速以太網外，i.MX 94系列還可以通過SPI、I2C、UART、USB、PCIe和CAN-FD接口連接無線調制解調器、收發器和網絡接入。支持無線連接方式包括5G蜂窩網絡、無線調諧器、車聯萬物（V2X）通信、高精度全球導航衛星系統（GNSS）、Wi-Fi、藍牙和超寬帶（UWB）。

將所有外部無線接口集中在一個ECU中，可以實現模塊化的連接解決方案，對所有外部通信應用實現一致的網絡安全過濾。這種設計還能夠更好地管理射頻共存問題，并支持云端管理的OTA軟件更新。

采用后量子密碼的先進信息安全

現代汽車組件面臨著與其他聯網設備相同的信息安全風險。越來越多的連接方式使汽車成為具有多個攻擊面的無線節點，帶來重大信息安全隱患。為了幫助汽車系統防范惡意入侵和網絡攻擊，i.MX 94系列采用恩智浦EdgeLock安全信任根，并集成了后量子密碼（PQC）支持。

其他內置信息安全措施包括遠程恢復功能、專用的V2X加密加速器（Prime），可實現快速啟動、實時認證，以及更新的加密協議支持，確保安全、低延遲的通信。片上eIQ Neutron神經網絡處理單元（NPU）支持人工智能和機器學習輔助的異常檢測，能夠識別尚未被發現的潛在攻擊。這些綜合的網絡安全技術使i.MX 94系列成為安全可靠的車載信息服務處理器。

內置功能安全，符合嚴格的行業標準

i.MX 94系列在片上系統集成了硬件功能安全島，可實現高度可配置的安全通信和功能安全能力，支持ISO21434和ISO26262 ASIL B標準。專門的組件被分配用于管理關鍵系統，包括冗余、監控和錯誤校正等功能，確保車載信息服務的安全運行。恩智浦提供針對功能安全的軟件工具和庫，包括針對功能安全要求優化過的固件、驅動程序和軟件組件，幫助開發人員創建滿足嚴格功能安全要求的系統。

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作者：

Ross McLuckie  恩智浦半導體邊緣處理汽車事業部經理

Ross McLuckie現任恩智浦車載信息服務和汽車連接負責人，常駐蘇格蘭格拉斯哥。在恩智浦、飛思卡爾和摩托羅拉服務的25年，Ross主要專注于汽車領域，最初作為應用工程師從事8位和16位微控制器工作，之后涉足多個市場的廣泛產品線，包括近年來在現有崗位專注于車載信息服務和連接技術。Ross擁有蘇格蘭斯特拉斯克萊德大學電氣與電子工程學位。