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�c�Q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��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�c�Q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�。セキュアブートやトラストモニターなどに加えて、暗��(gu┤)化�v路や暗��(gu┤)キー専��保�T�v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�。
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��(gu┤)を入��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�、ホスト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。
