車載イーサネットや航空・宇宙通信の半導体検証を効率化：Aukua Systems社製「MGA8410」が東陽テクニカより販売開始

テクノロジー

高度化する通信技術と半導体検証の課題

近年、自動運転技術の加速、IoT市場の成長、システムのオープン化（マルチベンダー化）といった要因により、通信技術は目覚ましい発展を遂げています。特に自動運転におけるセンサーデータや映像データのリアルタイム解析では、データ転送容量の拡充が求められ、車載イーサネットの採用が進んでいます。また、産業用イーサネットの分野でもリアルタイム性と大容量化が進み、対応する半導体チップが制御デバイスに組み込まれています。

これらの通信技術において、物理レイヤ（レイヤ1）で行われる通信フローの解析は非常に重要です。しかし、新しい半導体チップの検証において、従来のオシロスコープによる物理レイヤ解析では、波形から通信データを分析するのに膨大な時間と労力を要するという課題がありました。IoT市場で注目されるTSN（Time Sensitive Networking）通信プロトコルにおいても、物理レイヤでのデータ解析が必須であり、膨大なデータを瞬時に解析し処理するためには、半導体チップでのデジタル通信ハードウェア高速処理が求められます。このような背景から、半導体チップの通信性能分析や障害の切り分けの効率化が課題となっていました。

「MGA8410」が提供する独自の3-in-1機能と効率化

「MGA8410」は、これらの課題を解決するために開発されました。高度なFPGA（Field Programmable Gate Array）ベースのアーキテクチャを採用しており、高精度な試験結果を提供します。

本製品の最大の特長は、Aukua Systems社独自の「3-in-1機能」です。これは、以下の3つの機能を1つの筐体に統合し、同時に2つの機能を使用できる画期的なシステムです。

  1. 通信パケットの送出
  2. 障害エミュレーション
  3. パケットキャプチャ／解析

例えば、エンジニアは通信パケットを送出し、スループット検証、レイテンシやジッタ測定を行いながら、同時にパケットキャプチャ／解析が可能です。これにより、試験ごとに異なるツールを用意したり、複雑なセットアップを行ったりする必要がなくなり、試験にかかる工数と時間を大幅に削減できます。また、幅広いユースケースに対応できるようになり、検証におけるコスト削減にも貢献します。

イーサネットフレーム構造図

多様なイーサネット接続と高度な解析能力

「MGA8410」は、USXGMIIやSGMII、車載イーサネット100/1000BASE-T1といった多様なイーサネットに対応した物理接続が可能です。この一台で、半導体チップの開発やシステム設計時の性能評価、トラブルシューティングにおける再現試験が実現します。

特に、PHY（物理レイヤ）とMAC（データリンクレイヤ）接続におけるUSXGMIIやSXGMIIのインターフェースでも通信データの解析や再現試験が可能です。マルチベンダー環境におけるプリアンブル、オートネゴシエーション、PCSデータのレイヤ1ビット解析に対応しています。障害エミュレータとしては、IFG（フレーム間ギャップ）の変動やビットエラー挿入が可能で、車載イーサネットのインターフェースにも適応します。さらに、IEEE802.3brプリエンプションによるTSNアプリケーションの解析にも対応しており、高度な通信技術の検証を強力に支援します。

ビットキャプチャビューア画面

「MGA8410」の主な特長

  • 通信パケットの送出、障害エミュレーション、パケットキャプチャ／解析の3機能を一つの筐体に集約

  • 10Gサポートモデル、4ポート同時使用、2機能同時使用可能

  • Aukua Systems社独自の3-in-1機能をサポート

  • 豊富なイーサネット・インターフェースに対応（10MbEから10GbE、マルチギガビット車載イーサネットBASE-T1規格など）

  • APG（Aukua Packet Generator）：ECU/ボード上でのイーサネット通信検証

  • ANE（Aukua Network Emulator）：ファイバーチャネルでの遅延挿入、FPGAによる低遅延

  • AIPA（Aukua Inline Packet Analyzer）：パススルーモニター、8b10b変換前の情報モニター

  • インラインキャプチャによるレイヤ1 PCSビットキャプチャ解析

  • IEEE802.3brプリエンプションによるTSNアプリケーションの解析

  • オートネゴシエーションの解析

  • PHYとMAC/SWITCHの相互接続試験

  • 1.0ns精度タイムスタンプによるハードウェアベースのレイテンシ測定

  • ショートIPGや±150ppmの送信クロックオフセット制御

  • BERTテスト、PCAPリプレイ

  • パケット遅延変動（PDV）測定

  • ビットエラー挿入、遅延挿入

東陽テクニカはAukua Systems社と国内総代理店契約を締結しており、2023年12月より同社製のイーサネットテストプラットフォームを販売しています。「MGA8410」を製品ラインアップに追加することで、車載イーサネット、産業用イーサネット、航空・宇宙製品、TSN分野の研究・開発における半導体検証の一層の効率化・コスト削減に貢献していく方針です。今後も、Aukua Systems社製品を用いたソリューション提供を通じて、国内における最先端技術の研究・開発に貢献してまいります。

製品データ

Aukua Systems Inc.について

Aukua Systems社は、米国テキサス州オースティンで設立され、2015年より製品の展開を開始しました。25か国以上の国で、サービス・プロバイダー、ネットワーク機器製造業者、セミコンダクターR&D、防衛、宇宙、エンタープライズを対象に製品を販売しています。OPEN Alliance、Automotive SerDes Alliance、NBASE-T Allianceの3つの団体に所属しています。

Aukua Systems社Webサイト：https://www.aukua.com/

株式会社東陽テクニカについて

東陽テクニカは、最先端の“はかる”技術のリーディングカンパニーとして、技術革新を推進しています。事業分野は、脱炭素／エネルギー、先進モビリティ、情報通信、EMC、ソフトウェア開発、防衛、情報セキュリティ、ライフサイエンス、量子ソリューションなど多岐にわたります。クリーンエネルギーや自動運転の開発といったトレンド分野への最新計測ソリューションの提供や、独自の計測技術を生かした自社製品開発にも注力しています。新規事業投資やM&Aによる成長戦略のもと国内外事業を拡大し、安全で環境にやさしい社会づくりと産業界の発展に貢献しています。

株式会社東陽テクニカ Webサイト：https://www.toyo.co.jp/

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