恩智浦i.MX 94系列应用处理器的创新用例

从GPS导航到信息娱乐系统和无线互联，车载远程信息能力已成为我们驾驶体验不可或缺的组成部分，像引擎和车轮一样推动我们前行。芯片和软件技术的迅速发展是推动这一汽车应用变革的重要动力。

当今的汽车已发展为智能化、互联互通的软件定义汽车(SDV) 平台，有数百万行代码运行于其中，配备了大量通过车载网络连接的传感器、处理器、无线调制解调器和收发器。同时，开发人员还在利用数字孪生虚拟化等人工智能技术优化汽车设计流程，创建汽车系统的数字副本，实现实时性能模拟。这些先进技术的融合，正在打造功能更安全、更智能、连接性更强、更舒适的汽车。

通过软件定义汽车，使用Wi-Fi、蓝牙、GPS和蜂窝网络等无线通信进行无线(OTA) 升级，我们无需添加额外硬件模块就能带来新的汽车功能。为了应对数据吞吐量的激增，车内架构正向高速以太网迁移。

针对汽车应用的这些趋势，恩智浦推出了i.MX 94应用处理器系列——i.MX 9产品组合的最新成员，旨在满足现代汽车日益复杂的互联需求。

i.MX 94系列处理器集成了多达四个Arm Cortex-A55核、两个Cortex-M7核和一个Cortex-M33核，帮助远程信息处理系统设计平衡性能、能效、实时控制、功能安全和系统集成等多方面的需求。其主要特点包括：

首款集成以太网时间敏感网络 (TSN) 交换机的 i.MX处理器，实现快速初始化和低延迟数据包处理

支持丰富外设，使i.MX 94系列能够作为管理Wi-Fi、蓝牙、蜂窝调制解调器、车联万物 (V2X) 通信、GPS等汽车所有外部无线连接的中心

支持后量子密码 (PQC) 的高级信息安全特性

增强的功能安全，符合严格的汽车行业标准

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集成支持TSN的2.5G以太网交换机

作为首款采用片上以太网TSN交换机的i.MX处理器，i.MX 94系列无需外置以太网交换机即可完成工作。这一突破性的集成使开发人员能够最大限度地减少组件数量、PCB尺寸和物料清单 (BOM)，简化开发流程，降低整体系统成本和复杂性。

集成的以太网TSN交换机通过优先处理关键数据、快速启动和减少不必要的数据传输，实现快速、节能的网络连接，非常适合对速度和效率要求较高的现代汽车网络。高集成度的设计通过缩短处理单元和网络组件之间的距离来降低延迟，这对于诊断、紧急警报或实时传输汽车状态数据等时间敏感型应用至关重要。

与外置交换机相比，集成式以太网交换机设计的功耗更低。开发人员可以利用处理器内置的实时内核从冷启动状态快速初始化以太网交换机，满足系统对片上网络快速启动的严格要求。他们还可以在使用期间通过关闭芯片的其他部分来减少功耗，同时通过片上实时内核操作以太网交换机。此外，恩智浦的Energy Flex架构实现了精细化的能耗控制，使i.MX 94系列成为车载信息服务和连接应用中高能效的处理器。

恩智浦新发布的i.MX 94系列应用处理器。

面向车载信息服务的连接域控制器

i.MX 94系列经过优化，可作为连接域控制器的核心，将汽车所有外部无线连接集成在单个电子控制单元 (ECU) 中，并连接到汽车以太网网络，这与现代软件定义汽车架构完全契合。除了集成高速以太网外，i.MX 94系列还可以通过SPI、I2C、UART、USB、PCIe和CAN-FD接口连接无线调制解调器、收发器和网络接入。支持无线连接方式包括5G蜂窝网络、无线调谐器、车联万物 (V2X) 通信、高精度全球导航卫星系统 (GNSS)、Wi-Fi、蓝牙和超宽带 (UWB)。

将所有外部无线接口集中在一个ECU中，可以实现模块化的连接解决方案，对所有外部通信应用实现一致的网络安全过滤。这种设计还能够更好地管理射频共存问题，并支持云端管理的OTA软件更新。

采用后量子密码的先进信息安全

现代汽车组件面临着与其他联网设备相同的信息安全风险。越来越多的连接方式使汽车成为具有多个攻击面的无线节点，带来重大信息安全隐患。为了帮助汽车系统防范恶意入侵和网络攻击，i.MX 94系列采用恩智浦EdgeLock安全信任根，并集成了后量子密码 (PQC) 支持。

其他内置信息安全措施包括远程恢复功能、专用的V2X加密加速器 (Prime)，可实现快速启动、实时认证，以及更新的加密协议支持，确保安全、低延迟的通信。片上eIQ Neutron神经网络处理单元 (NPU)支持人工智能和机器学习辅助的异常检测，能够识别尚未被发现的潜在攻击。这些综合的网络安全技术使i.MX 94系列成为安全可靠的车载信息服务处理器。

内置功能安全，符合严格的行业标准

i.MX 94系列在片上系统集成了硬件功能安全岛，可实现高度可配置的安全通信和功能安全能力，支持ISO21434和ISO26262 ASIL B标准。专门的组件被分配用于管理关键系统，包括冗余、监控和错误校正等功能，确保车载信息服务的安全运行。

恩智浦提供针对功能安全的软件工具和库，包括针对功能安全要求优化过的固件、驱动程序和软件组件，帮助开发人员创建满足严格功能安全要求的系统。

开启全新的车载信息服务系统设计之旅

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本文作者

Ross McLuckie现任恩智浦车载信息服务和汽车连接负责人，常驻苏格兰格拉斯哥。在恩智浦、飞思卡尔和摩托罗拉服务的25年，Ross主要专注于汽车领域，最初作为应用工程师从事8位和16位微控制器工作，之后涉足多个市场的广泛产品线，包括近年来在现有岗位专注于车载信息服务和连接技术。Ross拥有苏格兰斯特拉斯克莱德大学电气与电子工程学位。