麥瑞半導(dǎo)體談電子領(lǐng)域的又一增長點(diǎn)：汽車網(wǎng)絡(luò) - 全文

　　怎樣看待汽車網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在全球汽車市場中所扮演的角色？在汽車網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展中，這一行業(yè)面臨著哪些困難？關(guān)鍵的市場發(fā)展趨勢(shì)是什么？

　　汽車網(wǎng)絡(luò)是電子市場中的一個(gè)增長領(lǐng)域。同時(shí)，也是消費(fèi)者購車時(shí)考慮的一個(gè)日趨重要的因素。以前，這只是高端車型涉足的領(lǐng)域。而現(xiàn)在，車載網(wǎng)絡(luò)和功能正在普及，甚至已經(jīng)應(yīng)用到了中低端車型上了。這一功能的擴(kuò)展促使對(duì)組件和系統(tǒng)性能的優(yōu)化的注重，且這優(yōu)化是在制造商可接少的的價(jià)格范圍。這也意味著這種優(yōu)化同時(shí)兼顧了廣泛接受和可擴(kuò)展性雙重標(biāo)準(zhǔn)。

　　迄今為止，有關(guān)“車載網(wǎng)絡(luò)”的一個(gè)主要的議題就是標(biāo)準(zhǔn)的變化。有些制造商采用或推薦某些協(xié)議，而有些制造商又傾向于其他方法。以太網(wǎng)，這一強(qiáng)大的解決方案已經(jīng)在住宅和商業(yè)網(wǎng)絡(luò)中試用多年。在汽車行業(yè)中，以太網(wǎng)已經(jīng)逐漸成為車載自動(dòng)診斷系統(tǒng) （OBD） 的首選接口。自 2008 年起，多種車型開始采用以太網(wǎng)。以太網(wǎng)具有可擴(kuò)展性，可提供高于傳統(tǒng)汽車總線的帶寬速度，從而將軟件下載時(shí)間從傳統(tǒng)方式下的數(shù)小時(shí)縮短到現(xiàn)在的幾分鐘。

　　隨著標(biāo)準(zhǔn)化 IP 診斷接口使用范圍的擴(kuò)大，以太網(wǎng)的使用范圍也將隨之?dāng)U大。正如 ISO 13400 標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的，使用以太網(wǎng)作為物理層。下一代信息娛樂和駕駛輔助系統(tǒng) （ADAS） 也將延續(xù)以太網(wǎng)在汽車市場中的應(yīng)用。然而，這些最新的基于以太網(wǎng)的應(yīng)用的要求與目前部署的車載診斷系統(tǒng)明顯不同，體現(xiàn)在兩個(gè)方面：

　　首先，這些應(yīng)用需要在汽車行駛時(shí)運(yùn)行，因此以太網(wǎng)系統(tǒng)需要滿足汽車制造商的電磁干擾 （EMI） 要求。

　　其次，這些應(yīng)用必須是實(shí)時(shí)的。

　　鑒于以太網(wǎng)要在汽車行駛時(shí)能夠支持所有應(yīng)用的運(yùn)行，它必須完全符合汽車制造商的電磁干擾規(guī)范。使用屏蔽線纜可以減少車內(nèi)的輻射，但卻不太受歡迎，因?yàn)樗纳a(chǎn)成本較高且非常復(fù)雜。因此，我們的最終目標(biāo)就是使用非屏蔽線纜支持標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的運(yùn)行，并且還要符合汽車制造商的電磁干擾要求。然而，按照業(yè)界傳統(tǒng)的觀念來看，這是不可能的。麥瑞公司最近的研究證明，這一看法是錯(cuò)誤。正如 2012 年 9 月 4 日在日本發(fā)行的《日經(jīng)汽車技術(shù)》（Nikkei Automotive Tech Day） 所示、以及麥瑞 （Micrel） 和美滿 （Marvell） 公司在 2012 年 9 月 12 日共同舉辦的新聞發(fā)布所稱。

　　麥瑞公司和美滿公司所推行的方案成功地被展示，且實(shí)現(xiàn)了在麥瑞公司和美滿公司系統(tǒng)，及其他IEEE 802.3乙太網(wǎng)物理層的互操作性，這些 PHY（物理層）是基于 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)的。。通過這一方案，線纜的成本已經(jīng)大大降低。在保持與所有其他標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)設(shè)備的互操作性情況下，與屏蔽線纜相比，降低成本高達(dá) 80%

　　是什么促使麥瑞公司和美滿公司共同開發(fā)基于 IEEE 802.3 標(biāo)準(zhǔn)的、供車載網(wǎng)絡(luò)用的互操作以太網(wǎng) PHY？

　　麥瑞公司和美滿公司為這種互操作性開發(fā)的 PHY 解決方案完全是各自獨(dú)立開發(fā)的，沒有進(jìn)行任何合作。這是使用開放標(biāo)準(zhǔn) （IEEE802.3） 的一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)。我們的共同客戶要求我們證明我們的互操作性—這也正是我們已經(jīng)完成了的。

　　我們開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)汽車以太網(wǎng)解決方案這一戰(zhàn)略的一個(gè)基本前提是在汽車上實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)的所有優(yōu)勢(shì)（生態(tài)系統(tǒng)、多供應(yīng)商、互操作解決方案、生產(chǎn)規(guī)模等），這也是汽車制造商想在汽車中植入以太網(wǎng)解決方案（不同于 SMSC 的 MOST 和 Broadcom 的BroadR-Reach等專有解決方案）的原因。

　　我們不是正式的合作伙伴。事實(shí)上，我們依然是競爭對(duì)手！我們只是向汽車市場展示了標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)解決方案。因?yàn)樗鼈兓?IEEE802.3 這些標(biāo)準(zhǔn)，所以它們應(yīng)該實(shí)現(xiàn)互操作，也確實(shí)實(shí)現(xiàn)了互操作。

　　與其他汽車網(wǎng)絡(luò)選項(xiàng)（例如 CAN、FlexRay）相比，以太網(wǎng)有哪些優(yōu)勢(shì)？

　　以太網(wǎng)的一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)就是能夠提高帶寬，適應(yīng)攝像機(jī)、信息娛樂和骨干網(wǎng)等這些應(yīng)用的要求。它還為汽車制造商提供了最新的消費(fèi)者技術(shù)界面的基礎(chǔ)設(shè)施，這些產(chǎn)品的生命周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于汽車。

　　1981年：CAN @ 1000 Kbps

　　2005年：FlexRay @ 10 Mbps

　　2001年：MOST @ 50 Mbps

　　2008年：以太網(wǎng) @100 Mbps

　　以太網(wǎng) @ 1000 Mbps （IEEE 802.3bp）

　　以太網(wǎng)是一個(gè)真正開放的國際標(biāo)準(zhǔn) （IEEE802.3）。它還具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：

　　1.多供應(yīng)商 = 競爭力

　　積極的發(fā)展藍(lán)圖：整合性、低功耗、低成本

　　較快推出多種可互操作的產(chǎn)品

　　2.多市場、大規(guī)模 = 更低成本

　　每年超過 1 億

　　汽車、工業(yè)、企業(yè)、消費(fèi)者

　　3.建立了生態(tài)系統(tǒng)

　　4.基于 IEEE 802.3 標(biāo)準(zhǔn)的 PHY 可與其他 IEEE 協(xié)作

　　以太網(wǎng)供電 （PoE）

　　節(jié)能以太網(wǎng) （EEE）

　　5.現(xiàn)場使用的考驗(yàn)—多年來用于數(shù)十億個(gè)節(jié)點(diǎn)

　　6.從 100 Mbps 到 1000 Mbps，再到 10 Gbps……

　　以太網(wǎng)是有史以來普遍使用的、成本最低的網(wǎng)絡(luò)解決方案。最初，它被看作是一個(gè) MOST 和信息娛樂系統(tǒng)專用網(wǎng)絡(luò)的可行替代方案，也是攝像機(jī)（特別是多攝像機(jī)網(wǎng)絡(luò)）的 LVDS的替代方案。對(duì)于使用 FlexRay 的負(fù)有緊要使命的應(yīng)用來說，最新添加的以太網(wǎng)視頻音頻橋接標(biāo)準(zhǔn)可為這種控制應(yīng)用降低傳輸延遲和冗余。正如剛才所提到的，以太網(wǎng)已經(jīng)較 FlexRay 提高了帶寬支持。而在幾年前，F(xiàn)lexRay 剛剛設(shè)計(jì)出來時(shí)，10 Mbps 已經(jīng)是非常高的速率了。

　　CAN 則稍有不同。它定位于低帶寬、最低成本應(yīng)用，如摩托車。在今天，以太網(wǎng)不會(huì)對(duì) CAN 構(gòu)成威脅。但是在未來，當(dāng)汽車中包含一個(gè)獨(dú)立的、連接所有車域的以太網(wǎng)骨干網(wǎng)（替代多個(gè)通過網(wǎng)關(guān)連接的不同總線/域）時(shí)，系統(tǒng)成本可能更低，從而會(huì)替代 CAN。正如以太網(wǎng)正在進(jìn)入工業(yè)設(shè)備層，其現(xiàn)場總線連接多個(gè)處于一個(gè)獨(dú)立以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的傳感器/調(diào)節(jié)器。