Industry 4.0導入を早められるマイコン、NXPが開発
Industry 4.0は、そう~単には進まない。世cQ地の工場はそれぞれ独Oのネットワーク格やプロトコルで動いているからだ。独O格をIndustry 4.0を実現するTSN(Time Sensitive Network)格に変換しながら下位互換性をeたせる作業を工場ごとにしなければならない。NXPはTSN格と主要な複数の噞ネットワークを切りえられるマイコン「i.MX RT1180」を化した。

図1 マイコンi.MX RT1180はIndustry 4.0の工場ネットワーク通信向け 出Z:NXP Semiconductor
世cQ地の工場は、それぞれ独O格で動いている。SiemensならProfinetやProfibus、菱電機ならCC-Linkなど、Q社Q様の通信格で工場内の機械をつないできた。それを@格のEthernetベースのEtherCATという格も少しずつだが普及してきた。ここにIndustry 4.0の念がeち込まれ、リアルタイム性をeつ協調動作が求められるようになっている。Q社Q様バラバラの格に瓦靴董Ethernetベースでk斉に同期をDりながら機械を動かそうというTSN格が登場し(図1)、Industry 4.0実現のめ}と見られるようになった。
NXP Semiconductorがリリースした今vの新「i.MX RT1180」(図2)は、ギガビット/秒で動作するTSNスイッチと噞リアルタイムネットワークをサポートしている。TSNベースのソフトウエアプロトコルとして、OPC UA Pub-SubとProfinet over TSN、CC-Link IE TSNをサポートし、噞リアルタイムイーサネットプロトコルとして、Profinet、EtherCAT、Ethernet/IP、CC-Link IE Field、HSRなどをサポートしている。このチップを使うと、入ってきたパケットをて内陲離愁侫肇Ε┘⊇萢でポートから出するため、イーサネットスイッチが要らない。
図2 i.MX RT1180のブロックダイヤ 出Z:NXP Semiconductor
ネットワーキングの専ポートv路には、4ポートのTSNスイッチをeち、TSNエンドポイントコントローラを1つeつ(図2)。もちろん、マイコンとして要なI/OポートであるI2CやUART、GPIB、CAN―FDなどの@ポートも16|類以崔Tしている。
Industry 4.0では、外陲らのサーバー撃に△┐謄札ュリティも啣修靴討い襦セキュアブートやトラストモニターなどに加えて、暗イv路や暗・ー専保Tv路なども主プロセッサとは別に独立分`したセキュリティv路「EdgeLockセキュアクレーブ」も集積している。噞機_のセキュリティ格であるIEC 62443にも拠している。
マイコンそのものは、動作周S数800MHzのArm Cortex-M7と、同240MHzのCortex-M33のデユアルコア構成で、高性ζ虻遒任M7、低消J電動作ではM33を動作させることで電効率を高めている。またECC(誤りルv路)で保護された1.5MBのメモリ(SRAM)と512KB+256KBの低レイテンシTCM(Tightly Coupled Memories)メモリで性Δ屬欧討い襦
このマイコンをいくつか使った例を図3にす。
図3 Industry 4.0の工場に向けたTSNマイコン 出Z:NXP Semiconductor
ここでは、ローカル5GのようなリモートU御やクラウドからデータや信、鯑し、それらのデータを、TSNを通して工場管理システムやリモートのエッジ、また実際の工場内へのインターフェイスにも使うほか、工場内でも機械同士をまとめる親機のようなオートメーションセルのヘッドやQエッジの機械にも使うなど、複数のプロトコルを集積しているため、@性が高い。もっと性Δ屬欧燭ぞ豺腓砲蓮▲曠好CPUやマイコンとのコンパニオンチップとして使うも[定している。
NXPは7月に限定ユーザーにサンプル出荷を始め、今Qあるいは来Qはじめには量する予定である。BGAパッケージ入り。