Der neue 10G-TSN-Endpoint (EP) erweitert das Portfolio der Time-Sensitive-Networking-IP-Cores des Fraunhofer IPMS. Er ist für anspruchsvolle Anwendungen konzipiert, bei denen höchste Bandbreiten, präzise Zeitsynchronisation und eine zeitlich exakt planbare, zuverlässige Datenübertragung entscheidend sind. Im Vergleich zu den bisherigen 1G-TSN-IP-Cores ermöglicht der neue Endpoint-Core eine Verzehnfachung des Datendurchsatzes auf bis zu 10 Gbit/s bei durchgängig deterministischem Verhalten über das gesamte Netzwerk hinweg.
Technisch basiert der neue Core auf einer robusten, hardwarebeschleunigten Umsetzung der Zeitsynchronisation gemäß IEEE 802.1AS-2020 (gPTP). Dadurch werden Synchronisationsgenauigkeiten von unter 10 Nanosekunden in Ethernet-Netzwerken erreicht und stabile Zeitbasen auch bei sehr hohen Datenraten gewährleistet. Er unterstützt zentrale TSN-Standards wie IEEE 802.1Qav für Audio-/Video-Traffic-Shaping, IEEE 802.1Qbv für zeitgesteuertes Scheduling, IEEE 802.1Qci für Per-Stream-Policing sowie IEEE 802.1CB (FRER) für redundante, fehlertolerante Übertragungen.
Für eine schnelle Implementierung stellt das Fraunhofer IPMS leistungsstarke Linux-Treiberpakete und Referenzimplementierungen bereit. Letztere decken sowohl native XGMII-Schnittstellen als auch gängige 10G-Interfaces wie 10G-BASE-R/SFI/XFI ab, beispielsweise auf AMD-Xilinx-FPGAs. Der 10G-TSN-EP-IP-Core ist für eine Vielzahl bewährter FPGA- und ASIC-Zielplattformen ausgelegt und erleichtert so die schnelle Integration in kundenspezifische Designs.
In modernen In-Vehicle-Netzwerken dient der 10G-TSN-EP-IP-Core als deterministischer Backbone für Domains wie ADAS, Infotainment und Zentralrechner. In der Sensorik ermöglicht er verlust- und jitterarme Datenpfade für Video-, RADAR- und LIDAR-Daten, auch bei simultanem Multistream-Betrieb.
In modernen In-Vehicle-Netzwerken dient der 10G-TSN-EP-IP-Core als deterministischer Backbone für Domains wie ADAS, Infotainment und Zentralrechner. In der Sensorik ermöglicht er verlust- und jitterarme Datenpfade für Video-, RADAR- und LIDAR-Daten, auch bei simultanem Multistream-Betrieb.
Im Rahmen des Förderprojekts „CeCas” arbeitet das Fraunhofer IPMS derzeit an der Entwicklung einer Supercomputing-Plattform für hochautomatisierte Automobile, bei der 25G-TSN-Lösungen getestet werden. Ergänzend zum neuen 10G-TSN-EP-IP-Core befinden sich ein 10G-TSN-Switched-Endpoint und ein 10G-TSN-Switch in der Umsetzung und werden im Laufe des Jahres verfügbar sein. (jr)
