走近SoC-e——TSN（时间敏感网络）的先驱和幕后推手（一）

时间敏感网络（TSN，Time-Sensitive  Networking）是当前最为领先的通讯技术之一，也是业界最为看重的未来工业通讯标准。那如果现在要开发一个TSN的产品，该怎么做呢？最高效和低成本的方法当然是采用SoC（片上系统）的方法。今天，我们就来深入了解一家TSN的SoC供应商SoC-e，它可以说是TSN技术的先驱者和幕后推手。

当今，以太网的应用是多领域的，全球数字化带来了挑战，工业、能源、汽车、电信和航空航天等领域都在他们的OT和IT层级中采用了大量的基于以太网的可协作方案。原始的以太网概念仅是作为一个简单的局域网网络，如今已演变为支持实时通讯、冗余、高吞吐量和复杂网络安全机制的网络。

片上系统工程公司（SoC-e）是一家世界领先的基于FPGA技术的以太网通讯解决方案供应商，是一系列IP核开发领域的先锋，为关键任务实施网络化、同步和提供安全技术。

始于2017年的SoC-e TSN解决方案

不可阻挡的OT和IT融合要求将以太网用作单一的实时和高流量通信解决方案，这需要采取更多步骤。SoC-e致力于为其客户支持最新的创新解决方案，例如，自2017年以来，SoC-e就为可互操作的时敏网络（TSN）提供了全面的解决方案，并提供了超低延迟技术来确保Smart-Grid基础设施内严格实时的流量。

在“新”的以太网的背景下，SoC-e的专业知识和技术使得应用范围广泛的硅IP技术和SoM解决方案能够为数百个项目缩短上市时间并降低设计风险。举些例子，大多数电力系统自动化相关的供应商都采用IP core方案实施高可靠性的以太网网络，SoC-e自2017年开始提供一个全面的解决方案用于可互操作的时间敏感网络 (TSN)和一种超低延迟的技术保护智能电网基础设施中的严格实时数据流；工业PLC和工业网络设备采用了大量的SoC-e 时间感知技术；自动驾驶汽车雷达采用独一无二的CPU-less方案以实现纳秒级的响应。SoC-e的TSN综合解决方案已经在铁路、工业4.0智慧工厂，航空航天等产品和项目中得到了应用。

SoC-e参与的美国工业互联网联盟TSN测试床

全球数字化正不断带来新的挑战，在本地和云服务器上运行FPGA加速算法使SoC-e能够重新思考如何在工厂和智能电网中实现自动化，为客户提供高数据带宽、确定性、安全和深度分析的以太网解决方案，这是SoC-e的下一个目标。

目前，SoC-e在中国和广州虹科电子科技有限公司合作提供这种前沿的技术。

为用户提供经验证的TSN技术

在工业、汽车、铁路和航空航天系统中，高可靠性和可用性是必须的。然而，当前的OT/IT融合趋势使得这些系统变得更加复杂和脆弱。这些基于超连接的智能基础设施具有传感、处理和联网功能，将生成大量的数据。因此，这些系统需要标准化、可互操作和经过现场验证的网络解决方案。这时涉及的技术一方面需要确保实时和关键任务信息在严格的延迟和可靠性范围内传输，另一方面要简化网络基础设施及其操作步骤。

在这种情况下，一个可适应多部门且世界范围内一致认同的解决方案就是新一代的以太网技术，称为时间敏感网络TSN。TSN为流量提供了带宽保证和确定性的延迟，最后的目标是为实时的OT层和高带宽的IT层提供同一个网络。

SoC-e为客户的关键系统提供一种经过现场验证的TSN技术，目标设备从小型智能设备、基于CPU或PLC的少端口网络设备，再到新一代工厂的多端口工业交换机。此外，由于SoC-e工具包及其互操作性，使其在促进该技术的成熟和传播方面正发挥着重要的作用。

用于航空航天的TSN SoC

现代FPGA和可重配置平台的长期供应，灵活性和集成能力使这些设备成为航空航天和国防市场上新型嵌入式设备的首选技术。同样，以太网技术结合使用IEEE 1588标准进行亚微秒级定时同步，简化了这些系统之间的集成和互操作性。

此外，该领域的最新创新，例如TSN或高可用性标准化协议（HSR/PRP），正在促进整个数据流的工程设计：精确的时间戳数据采集，实时交通通信与边缘计算和IT基础架构的无缝集成。

此外，FPGA供应商提供的图形设计工具套件也促进了这些完整系统的设计，这些工具与可配置的IP核心产品组合相结合，可以从高级角度无缝设计自定义的时间感知网络和数据采集设备。

用于同步和联网的SoC-e IP已被这些关键行业的公司广泛使用，以实现增值设备和嵌入式系统，并且已经过现场验证。

虹科是一家在工业自动化领域，特别是工业总线通讯行业经验超过10年的高科技公司。虹科工业通讯事业部与世界知名的工业通讯专家【PEAK-System，Hilscher，Kunbus，SYS TEC，Koenig-Pa，Port，Copa-data，TenAsys，SoC-e、RELYUM】等深度合作，提供业内顶尖水平的工业总线协议软硬件解决方案，协议类型包含【CAN、CANopen、EtherCAT、Profibus、Profinet、Ethernet/IP、TSN】等，产品类型包含代码、软件、芯片、板卡、模块等。虹科工业通讯以客户需求为导向，以技术能力为基础，为国内企业提供最适合的产品和最满意的服务。特别是在工业4.0的大环境下，虹科工业通讯与时俱进，推出了TSN（时间敏感网络）的解决方案，后者将在推动万物互联的潮流中扮演着如高速公路般的连接作用。 

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