近日，工業和信息化部發布了2022年第23號公告，批準發布行業標準YD/T 4134-2022《工業互聯網時間敏感網絡需求及場景》。該標準是國內首個時間敏感網絡(TSN)技術標準，標志著我國TSN技術標準體系建設邁出了堅實的一步，對構建工業互聯網網絡標準體系具有重要意義。

TSN源于Time-Sensitive Networking的縮寫，中文譯名為時間敏感網絡，因其具備的確定性和微秒級交互特性，受到了對實時性要求較高的工業控制領域的關注。

TSN與工業數智化

TSN技術在工業控制、智能電網、5G等領域有著廣闊的應用場景，這些領域對時間的敏感度上有著極具嚴苛的要求，具備TSN技術的設備能夠將控制指令的傳送過程控制在微秒級別的時間精度內。通過提高數據傳輸的實時性，來保障相應場景的安全性，從而保障人員安全及提高調度效率。

目前，TSN技術已實現了部分的落地應用。如，中國移動與南瑞繼保的5G TSN綠色智慧電網、鞍鋼的5G云化PLC。TSN技術幫助企業提升生產控制柔性，TSN技術正成為更多工業用戶降本增效的考慮項。

創龍科技TSN最新產品

TSN作為較前沿技術，雖現業界未大范圍應用，但為更快速響應客戶在未來生產控制柔性及效能的需求，經過數月的測試研發，創龍科技(Tronlong)已推出基于TI 16nm的AM64x設計的SOM-TL64x工業核心板、TL64x-EVM工業評估板，為國內首發，現已正式對外發售。

創龍科技TI AM64x工業核心板/評估板，具備5路TSN原生千兆網，并可同時使用。通過時鐘同步、數據流調度策略、TSN網絡與用戶配置的技術標準實現控制指令的高速傳輸，為各用戶提供低時延、低抖動、高可靠、廣覆蓋的工業互聯網網絡基礎設施。

圖 4SOM-TL64x工業核心板框圖

AM64x TSN機制參數測試

對于TI AM64x產品的TSN網口，創龍科技在“時間同步機制”、“時間感知整形器機制”、“搶占式MAC機制”、“時間敏感流轉發與排隊機制”的4個方面進行了專業測試。

(一)時間同步機制在時間同步機制中，進行了 PTP（高精度時間同步協議）對時測試，驗證了PTP對時功能正常。

圖 5基于CPSW網口path delay約為536ns

圖 6基于PRG網口的path delay約為455ns

(二)時間感知整形器機制在時間感知整形器機制中，基于CPSW網口的網絡包發送情況進行分析，抓取的數據包如下。本次測試結果與TI官方出示的數據一致。

圖 7端口5001：在204us之后關閉(TC0/Q0)閥門

圖 8端口5002：在572us之后關閉(TC1/Q1)閥門

圖 9端口5003：在198us之后關閉(TC2/Q2)閥門

(三)搶占式MAC機制在搶占式MAC機制中，通過網線將2個TL64x-EVM評估板的ETH1網口互連進行測試。其中評估板1作為iperf3服務端，評估板2作為iperf3客戶端。

圖 10評估板1（服務端）

圖 11評估板2（客戶端）

從上述測試結果分析可知：客戶端參數iet_tx_frag為13805，表示存在發送幀搶占的情況，發送端使用MAC搶占機制。服務端參數iet_rx_frag為13805，iet_rx_assembly_ok為11316，表示存在接收到對端搶占幀的情況。參數解析：iet_rx_assembly_ok：表示接收端成功重新組裝MAC幀的次數。iet_rx_frag：表示接收端接收到搶占幀的次數。iet_tx_frag：表示發送端產生搶占幀的次數。

(四)時間敏感流轉發與排隊機制在時間敏感流轉發與排隊機制中，基于CPSW網口，將評估板的ETH1網口與PC機網口直連方式進行測試。

圖 12時間敏感流轉發與排隊機制測試結果

從圖14可知，端口為5001的客戶端（pri7，限速100Mb/s）的帶寬為89.2Mb/s；端口為5002的客戶端（pri6，限速200Mb/s）的帶寬為162Mb/s；端口為5003的客戶端（pri0，不限速）的帶寬為502Mb/s。因此可知，對主機端口TX通道和外部端口FIFO的速率限制功能正常。

通過針對TSN網口通信的專業測試，相信各位工程師也看到TSN傳輸上的優勢。

獲取開發資料對TI AM64x評估板進行測試驗證（內含規格書、用戶手冊、核心板硬件說明書等）