Datenübertragung im Fahrzeug über seriellen 30-GBit/s-Datenlink

IT-ENGINEERING AUTOMOTIVE

Unter der Bezeichnung ADXpress (Automotive Data Express) stellt Inova Semiconductors eine Architektur für die Datenübertragung im Fahrzeug vor. Damit lassen sich Sensor-Rohdaten über Sensor-individuelle, virtuelle Datenpfade mit deterministischer Latenzzeit zu einer oder mehreren Auswerteeinheiten übertragen.



Die Sensoren können über PCI-Express, Ethernet oder SPI an einen ADXpress-Knoten angeschlossen werden, wobei die Datentransfers derzeit elektrisch über einen 30-GBit/s-Link erfolgen. Dabei ist die Datenrate im Wesentlichen durch das Übertragungsmedium beschränkt. Der Physical Layer ist für optische Medien vorbereitet, mit denen sich dann 4 x 24 GBit/s übertragen lassen.


Wie funktionert das?

Die Technologie bündelt unterschiedliche Datenpfade auf einem seriellen 30-GBit/s-Datenlink – wie auch schon bei APIX, dem Automotive Pixel Link des Unternehmens. Im Gegensatz zu APIX ist ADXpress ein universelles Massendaten-Transportsystem, das jegliche Art von Daten – egal ob Pixel-, Ethernet- oder Sensordaten von Kamera, Lidar und Radar überträgt. Sie erlaubt unter anderem neue Ansätze bei der Implementierung heutiger Videoschnittstellen, zum Beispiel über PCI-Express.


Virtuelle Datenpfade bei ADXpress

Die ADXpress Technologie basiert auf virtuellen Datenpfaden, die durch die Übertragung von Datenzellen konstanter Größe realisiert werden. Alle Zellen nehmen dabei denselben Weg durch das Netzwerk. Anders als bei IP (Internet Protocol), wo ein Paket sein Ziel über einen anderen Pfad als vorherige und nachfolgende Pakete erreichen kann, sind bei ADXpress Latenz und Jitter auf einem virtuellen Pfad konstant.

Virtuelle Datenpfade auf Basis von Datenzellen haben laut Anbieter den Vorteil, dass das Multiplexing, Repeating und Duplizieren auf der die Datenzellen verarbeitenden Schicht Dienste-unabhängig erfolgen kann. Insbesondere beim Multiplexing besteht die Möglichkeit, die Bandbreitenzuteilung und die Latenzzeit der einzelnen Datenpfade zu kontrollieren beziehungsweise zu steuern. Die 128 virtuellen Datenpfade des ADXpress „verbrauchen“ dabei nur dann Bandbreite, wenn tatsächlich Nutzdaten übertragen werden.


Paketierung in der Hardware

In Hardware implementierte generische „Application-Adaption Units“ für Burst- und Stream-Daten ermöglichen bei ADXpress eine „software-lose“ Paketierung und De-Paketierung der kontinuierlichen (Radar, Lidar, Video) oder burst-orientierten Daten (PCI-Express, Ethernet, SPI) in ein einheitliches Zellformat. Damit lassen sich Burst- und Stream-Daten mit besonders niedriger Latenz zusammenfassen. Das wiederum gestattet durch den bidirektionalen Aufbau von ADXpress eine simultane Bündelung einer Vielzahl von Schnittstellen über mehrere Funktionseinheiten hinweg – in beliebiger Richtung und mit beliebigen Einspeise- und Ausgabepunkten. Diese Eigenschaften ermöglichen universelle Netzwerk-Topologien, die sich an jede Schnittstelle anpassen lassen.

 

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