電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/梁浩斌）汽車智能化的趨勢下，車載高速通信在近年來受到了產業(yè)重點關注。智能汽車上，攝像頭、毫米波雷達、激光雷達等傳感器數(shù)量不斷增多，ADAS攝像頭像素從3MP到8MP再到12MP，車內座艙屏幕分辨率也在持續(xù)升級，這使得高速傳輸在汽車E/E架構中更加重要。

車載總線架構，以太網(wǎng)成為核心

所以可以看到近年來車載高速傳輸領域受到產業(yè)界重視，尤其國內高速通信相關芯片廠商開始加速進軍車載市場，目前也已經(jīng)有部分廠商產品成功量產上車。

比如今年較為火熱的車載Serdes芯片就主要被用于車載高速視頻流通信，包括攝像頭到智駕芯片、座艙SoC到車載顯示屏等的高速數(shù)據(jù)傳輸。但除了ADAS和車載顯示屏的應用外，其他車載應用對高速通信需求沒有那么高，所以在實際的車載應用中，通信架構往往是多種技術共用，比如在總線骨干網(wǎng)中采用以太網(wǎng)，高速傳輸采用ASA、A-PHY、GMSL等協(xié)議的Serdes芯片，低速網(wǎng)絡使用CAN-FD/LIN等。

目前包括小鵬G9上的C-CA通信架構、問界M9上“計算+通信”的CC架構、零跑四葉草E/E架構中，都不約而同采用了以太網(wǎng)作為骨干網(wǎng)。

但最早采用以太網(wǎng)的車企，其實是寶馬。寶馬在2008年的7系轎車上將以太網(wǎng)用于整車診斷和軟件升級，大大加速了固件升級的速度。并在2013年推出的X5 SUV上，首次將以太網(wǎng)用于倒車攝像頭數(shù)據(jù)傳輸。

當然，在以太網(wǎng)上車的背后，肯定有芯片巨頭的技術支撐。博通在2008年推出了BroadR-Reach技術，這個技術定義了以太網(wǎng)PHY（端口物理層），使用專用的PHY芯片以及非屏蔽雙絞線，提供100Mbit/s及以上的傳輸速率，并符合汽車電磁輻射要求。

所以同在2013年，幾家芯片巨頭和車企就聯(lián)合創(chuàng)建了一個OPEN Alliance（One-Pair Ether-Net Alliance）聯(lián)盟，博通、恩智浦、寶馬等廠商是首批會員，目前已經(jīng)有160多家車企以及供應商。

IEEE在OPEN Alliance的基礎上，發(fā)布了一系列車載以太網(wǎng)標準，目前最新的是2022年發(fā)布的802.3ch，最高支持10Gbps的速率，這也將成為未來智能汽車電子電器架構中的骨干網(wǎng)。

在車載以太網(wǎng)中，一般需要用到PHY芯片進行數(shù)據(jù)的收發(fā)，負責將數(shù)據(jù)鏈路層（MAC層）的數(shù)字信號轉換為在非屏蔽雙絞線或其他介質中傳輸?shù)?a href="http://m.sdkjxy.cn/analog/" target="_blank">模擬信號，并將接收到的模擬信號轉換回數(shù)字信號。同時PHY芯片還集成多種功能，比如時間同步、音頻/視頻橋接（AVB）、診斷功能等。

作為數(shù)?；旌闲酒?，以太網(wǎng)PHY芯片中一般集成高性能Serdes、ADC/DAC等AFE，還有DSP等。

在車載以太網(wǎng)中，必然會有多個節(jié)點互連，這就需要Switch芯片對各個端口數(shù)據(jù)進行交換和管理。Switch芯片一般由CPU子模塊和PHY、MAC等組成，在物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層和傳輸層進行工作，對數(shù)據(jù)進行交換。

國產以太網(wǎng)PHY芯片方案

目前車載以太網(wǎng)PHY芯片市場主要集中在Marvell、博通、瑞昱、TI、NXP等國際巨頭中，2022年中國汽車技術研究中心統(tǒng)計，上述五家企業(yè)在全球車載以太網(wǎng)PHY芯片市場中占有率高達99%，其中Marvell市占超過三分之一。

同時，中國車載以太網(wǎng)PHY芯片市場需求正在處于爆發(fā)階段。中國汽車技術研究中心預計，到2025年，中國大陸車載以太網(wǎng)物理層芯片市場規(guī)模有望突破120億元，年復合增長率達到30%以上。隨著智能汽車的發(fā)展，未來單車以太網(wǎng)端口將超過100個，車載以太網(wǎng)PHY芯片在整車中價值量將會得到巨大提升。

因此，國內市場的爆發(fā)給本土芯片廠商也帶來了很大的發(fā)展機遇，在車載以太網(wǎng)PHY芯片領域，目前已經(jīng)有多家本土廠商推出了相關產品，并有部分產品成功在量產車型上搭載。

裕太微在2020年推出國內第一顆車載百兆以太網(wǎng)PHY芯片YT8010A，符合IEEE802.3bw定義的 100BASE-T1標準，通過單對非屏蔽雙絞線電纜可以實現(xiàn)100 Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。YT8010A基于先進的 DSP 技術，結合自適應均衡器、回波抵消器、模數(shù)轉換、鎖相環(huán)、線路驅動器、編碼器/解碼器和所有其它需要的100Mbps數(shù)據(jù)速率電路，實現(xiàn)穩(wěn)健的性能并超過汽車電磁噪聲環(huán)境中的干擾要求，功耗非常低，可用于360環(huán)視、激光雷達、智能儀表等應用。

作為國內首顆車載百兆以太網(wǎng)PHY芯片，據(jù)裕太微透露，YT8010A已經(jīng)在各大Tier1和主機廠中廣泛應用，累計出貨量超百萬片。2023年裕太微成功量產車載千兆以太網(wǎng)PHY芯片YT8011A系列，獲得數(shù)家主機廠定點并在2024年開始銷售。

YT8011A系列兼容車載以太網(wǎng)百兆100BASE-T1和千兆1000BASE-T1標準，支持IEEE802.3bw和802.3bp協(xié)議，最大傳輸速率可達1000Mbps，滿足ADAS、座艙、T-BOX等應用需求。

景略半導體在2020年發(fā)布了其車規(guī)級1000Base-T1/100Base-T1以太網(wǎng)PHY芯片，目前已經(jīng)有多家Tier1采用其芯片方案。比如JL3101是一款百兆車載以太網(wǎng)PHY芯片，符合IEEE 802.3bw標準，具有出色的EMI/EMC和ESD性能，使用Cache&FPU運算，F(xiàn)OC算法在10μs內可以處理完畢，極大減少MCU的資源使用。

JL311X則是千兆車載以太網(wǎng)PHY芯片，支持1Gbps或100Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，RGMII/SGMII接口，以及特有的SGMII轉RGMII，IEEE 1588v1/v2 和802.1AS。該芯片在降低電磁干擾（EMC/EMI）的同時，實現(xiàn)低功耗提供更長的傳輸距離，降低網(wǎng)絡布線的成本和重量，并擁有高標準的ESD保護能力，實現(xiàn)AEC-Q100車規(guī)標準。據(jù)稱已經(jīng)與超過50家客戶進行評估導入，廣泛應用于前裝車載應用的項目開發(fā)。

另外，小米獨家投資的傲芯科技也在開發(fā)車載以太網(wǎng)PHY芯片。小米在2021年宣布造車后，開始廣泛投資汽車產業(yè)鏈企業(yè)，2022年傲芯科技宣布完成數(shù)千萬Pre-A輪融資，該輪融資由小米產投獨家投資。據(jù)了解，傲芯科技面向汽車電子、工業(yè)控制等行業(yè)，聚焦以太網(wǎng) PHY等車規(guī)芯片，但目前仍未相關產品細節(jié)公布。

小結：

此前有業(yè)內人士預計，智能汽車將具備大量高速通信節(jié)點，有25個應用就會有超過50個節(jié)點，以平均每個節(jié)點芯片單價3美元計算，整車價值量將達到150美元，在車載芯片中價值量僅次于功率和計算芯片。隨著中國智能汽車市場的快速擴張，本土芯片廠商將迎來更多機遇。