麥瑞：關(guān)注并推動(dòng)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展

摘要：  近日，OFweek電子工程網(wǎng)對(duì)麥瑞半導(dǎo)體公司進(jìn)行了郵件采訪，麥瑞公司線性及電源解決方案營(yíng)銷(xiāo)副總 Brian Hedayati對(duì)記者提出的關(guān)于汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)方面的相關(guān)問(wèn)題以及麥瑞合作伙伴的一些問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)回答。

關(guān)鍵字：  麥瑞半導(dǎo)體，Marvell，車(chē)載網(wǎng)絡(luò)

近日，記者對(duì)麥瑞半導(dǎo)體公司進(jìn)行了郵件采訪，麥瑞公司線性及電源解決方案營(yíng)銷(xiāo)副總 Brian Hedayati對(duì)記者提出的關(guān)于汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)方面的相關(guān)問(wèn)題以及麥瑞合作伙伴的一些問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)回答。采訪內(nèi)容摘要如下：

麥瑞和美滿(mǎn)強(qiáng)強(qiáng)攜手

記者問(wèn)及與美滿(mǎn)公司的合作，以及所帶來(lái)的一系列磨合問(wèn)題時(shí)。Brian Hedayati表示：“麥瑞公司和 Marvell 共同推出的標(biāo)準(zhǔn) 100BASE-TX 以太網(wǎng) PHY 成功地實(shí)現(xiàn)了互操作性，并且滿(mǎn)足汽車(chē)制造商嚴(yán)格的 EMC 限制。在此之前，人們認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)且缺乏專(zhuān)有的 PHY 設(shè)計(jì)。

但是，麥瑞一直與 Marvell 公司及其他任何關(guān)注以太網(wǎng)的供應(yīng)商協(xié)作，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的互操作性，并成功做到了這一點(diǎn);麥瑞還希望能為市場(chǎng)提供多個(gè)可靠的供應(yīng)商和廣泛的產(chǎn)品選擇。

麥瑞并沒(méi)有與 Marvell 等其他供應(yīng)商正式合作，雙方均為了向市場(chǎng)提供富有競(jìng)爭(zhēng)力的互操作性解決方案而獨(dú)立開(kāi)展工作?！?/P>

車(chē)載網(wǎng)絡(luò)與以太網(wǎng)的發(fā)展

車(chē)載網(wǎng)絡(luò)到目前為止已發(fā)展了三十多年，伴隨著技術(shù)平臺(tái)的連續(xù)升級(jí)，數(shù)據(jù)速度普遍提升，已從 1981 年速度為 1000 Kbps 的控制器局域網(wǎng) (CAN) 發(fā)展為速度可達(dá) 1000 Mbps 的最新以太網(wǎng)。近來(lái)，以太網(wǎng)已經(jīng)逐漸成為汽車(chē)行業(yè)的車(chē)載自動(dòng)診斷系統(tǒng) (OBD) 的首選接口。自 2008 年起，已有多種車(chē)型開(kāi)始采用以太網(wǎng)。與傳統(tǒng)的汽車(chē)總線相比，以太網(wǎng)能夠提供更快的帶寬速度，將軟件下載時(shí)間由傳統(tǒng)方法的幾小時(shí)減少到幾分鐘。隨著標(biāo)準(zhǔn)化 IP 診斷接口使用范圍的擴(kuò)大，以太網(wǎng)的使用范圍也將繼續(xù)擴(kuò)大。正如 ISO 13400 標(biāo)準(zhǔn)所指定，使用以太網(wǎng)作為物理層。

Brian Hedayati表示：先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS) 是汽車(chē)市場(chǎng)中發(fā)展最快的應(yīng)用之一。在政府立法和增強(qiáng)車(chē)內(nèi)安全需求的推動(dòng)下，攝像機(jī)傳感器網(wǎng)絡(luò)正在迅速普及。到 2017 年，基于攝像機(jī)的模塊的銷(xiāo)售量預(yù)計(jì)將達(dá)到 3400 萬(wàn)套，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出 2010 年的 610 萬(wàn)套(IMS Research 預(yù)測(cè))。這其中有一部分原因來(lái)自于美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局 (NHTSA) 的規(guī)定——自 2014 年起，所有在美國(guó)銷(xiāo)售的汽車(chē)都必須安裝至少一個(gè)獨(dú)立后視攝像頭或傳感器。在汽車(chē)的多攝像機(jī)傳感器網(wǎng)絡(luò)中，使用以太網(wǎng)連接可以大大降低系統(tǒng)成本。傳統(tǒng)的專(zhuān)用方案也為開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)開(kāi)辟了道路。ISO 17215 標(biāo)準(zhǔn)中的攝像機(jī)視頻通信接口 (VCIC) 規(guī)范也體現(xiàn)了這一點(diǎn)。它對(duì)汽車(chē)攝像機(jī)/傳感器的以太網(wǎng)連接進(jìn)行了定義，取代了模擬和 LVDS 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接。

控制器局域網(wǎng)絡(luò) (CAN) 有所不同，因?yàn)樗缘蛶捄偷统杀緫?yīng)用為目標(biāo)，如 Motors 等，以太網(wǎng)現(xiàn)在不會(huì)對(duì) CAN 總線構(gòu)成威脅。但是將來(lái)，當(dāng)汽車(chē)含有可連接所有汽車(chē)領(lǐng)域的獨(dú)立以太網(wǎng)主干網(wǎng)(取代通過(guò)網(wǎng)關(guān)連接的多個(gè)不同總線/領(lǐng)域)時(shí)，系統(tǒng)成本將降低，使其取代 CAN 成為可能，正如以太網(wǎng)正在進(jìn)入工業(yè)設(shè)備層現(xiàn)場(chǎng)總線，因其可通過(guò)以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)連接多個(gè)傳感器/致動(dòng)器。

麥瑞相信該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)將為未來(lái)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)步提供最好、最具成本效益、可擴(kuò)展性最高的技術(shù)。使用標(biāo)準(zhǔn) 100Base-TX 以太網(wǎng) PHY 技術(shù)可利用現(xiàn)有 IEEE802.3 生態(tài)系統(tǒng)，無(wú)需創(chuàng)建任何新標(biāo)準(zhǔn)化組織。結(jié)果是，基于該 PHY 技術(shù)，可以更快實(shí)現(xiàn)多源解決方案(PHY、控制器和交換機(jī)等)。在多種以太網(wǎng)應(yīng)用(除汽車(chē)外)中再次使用同樣的硅還可以實(shí)現(xiàn)低成本所需的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益。

此外，線纜成本是汽車(chē)行業(yè)持續(xù)擔(dān)憂的問(wèn)題。麥瑞的解決方案——標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)加非屏蔽線纜，提供最低系統(tǒng)成本，在線纜、電源、BOM 以及硅成本方面均具有優(yōu)勢(shì)。麥瑞公司為汽車(chē)領(lǐng)域開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)解決方案時(shí)，所用策略的基本前提是在汽車(chē)領(lǐng)域充分發(fā)揮以太網(wǎng)的全部?jī)?yōu)勢(shì)(生態(tài)系統(tǒng)、多個(gè)供應(yīng)商、可以互操作的解決方案、制造規(guī)模等)，這正是汽車(chē)制造商希望改用以太網(wǎng)解決方案(與“專(zhuān)有”/以供應(yīng)商為主導(dǎo)的解決方案不同)的原因。

對(duì)于市場(chǎng)上其他類(lèi)似的用于車(chē)載網(wǎng)絡(luò)的以太網(wǎng) PHY，Brian Hedayati表示，市場(chǎng)使用如 IEEE802.3 以太網(wǎng)這樣的開(kāi)放式國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的主要優(yōu)勢(shì)，是允許多個(gè)供應(yīng)商。任何以太網(wǎng)半導(dǎo)體制造商都可提供解決方案，只要他們能取得 AEC-Q100 汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的硅和工藝資質(zhì)。

其一是增加了攝像機(jī)、資訊娛樂(lè)和網(wǎng)絡(luò)主干等應(yīng)用所需的帶寬。以太網(wǎng)還為汽車(chē)制造商提供可接入最新消費(fèi)者技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)施，其產(chǎn)品周期遠(yuǎn)快于汽車(chē)。以太網(wǎng)是真正的開(kāi)放式國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) (IEEE802.3)，提供許多額外的優(yōu)勢(shì)，包括：多個(gè)市場(chǎng)(汽車(chē)、工業(yè)、企業(yè)以及消費(fèi)者)促使成本更低，并帶來(lái)每年數(shù)以?xún)|計(jì)的大宗交易;建立成熟的生態(tài)系統(tǒng);802.3 PHY 能夠與其他 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)配合使用，如以太網(wǎng)供電 (PoE) 標(biāo)準(zhǔn)和節(jié)能以太網(wǎng) (EEE) 標(biāo)準(zhǔn);數(shù)據(jù)速度快速提升，從 100 Mbps 提升至1000 Mbps，乃至 10 千兆比特及更高。

另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是：以太網(wǎng)實(shí)時(shí)性能相對(duì)簡(jiǎn)單，具備了通過(guò)利用 IEEE 音頻視頻橋接 (AVB) 規(guī)范所保證的必要服務(wù)質(zhì)量 (QoS)。AV 橋接系統(tǒng)基于下列三種規(guī)范：

·IEEE 802.1as 時(shí)間同步

·IEEE 802.1Qat 流預(yù)留

·針對(duì) AV 橋接器的 IEEE 802.1Qav 隊(duì)列和轉(zhuǎn)發(fā)

其中，時(shí)間同步至關(guān)重要，可確保在以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的音、視頻流。IEEE 802.1as 利用特定的精確時(shí)間協(xié)議 (PTP) 數(shù)據(jù)包在普通系統(tǒng)時(shí)鐘源實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的同步。網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)亦稱(chēng)作時(shí)態(tài)橋接器，可從基于一系列 PTP 同步信息交換(與主時(shí)鐘源和相鄰部位之間)的網(wǎng)絡(luò)中提取時(shí)序。

針對(duì)特定流量方案，IEEE 802.1Qat 流預(yù)留能夠運(yùn)用流預(yù)留協(xié)議 (SRP) 保留網(wǎng)絡(luò)帶寬和緩沖資源。IEEE 802.1Qav 隊(duì)列和轉(zhuǎn)發(fā)方法的基礎(chǔ)是，將流量隔離成等步(臨界時(shí)間)和異步(非臨界時(shí)間)數(shù)據(jù)包，優(yōu)先使用 IEEE 802.1p 規(guī)定的優(yōu)先級(jí)。此后，出端口緩沖區(qū)被分成兩個(gè)或兩個(gè)以上的隊(duì)列，每一處均分配特定的優(yōu)先級(jí)。同步數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級(jí)最高，而異步數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級(jí)最低。以信用值為基礎(chǔ)的流量整形器的設(shè)定被用以緩解視頻數(shù)據(jù)的“突發(fā)性”。[!--empirenews.page--]

新型車(chē)載網(wǎng)絡(luò)的機(jī)遇和調(diào)整

汽車(chē)領(lǐng)域正在朝無(wú)縫連接所有汽車(chē)領(lǐng)域的獨(dú)立以太網(wǎng)主干網(wǎng)發(fā)展，從而消除對(duì)多個(gè)通過(guò)復(fù)雜“網(wǎng)關(guān)”連接的特定汽車(chē)總線的需求。帶寬和成本促使整個(gè)行業(yè)朝這個(gè)方向邁進(jìn)，以便增強(qiáng)安全性能，并為消費(fèi)者提供資訊娛樂(lè)支持(其生命周期比汽車(chē)的周期更為短暫)。這為更多提供汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)解決方案的供應(yīng)商打開(kāi)了市場(chǎng)，而過(guò)去這些解決方案只掌握在少數(shù)專(zhuān)業(yè)一級(jí)供應(yīng)商手上。

受消費(fèi)者和企業(yè)等其他主要市場(chǎng)的推動(dòng)，以太網(wǎng)為當(dāng)今為汽車(chē)行業(yè)提供極大的帶寬(高達(dá) 10Gbps)。對(duì)汽車(chē)行業(yè)而言，其需要的是為音頻視頻和延遲關(guān)鍵控制數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)提供“實(shí)時(shí)”確定性流媒體。正如我們先前提到的，IEEE 802.1AVB(音頻視頻橋接)和 AAA2C(AVnu 汽車(chē) AVB 第 2 代理事會(huì))等新以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)為該服務(wù) (QoS) 提供了必要的質(zhì)量保證。此外，數(shù)字化住宅和工業(yè)控制等其他以太網(wǎng)主導(dǎo)市場(chǎng)也存在這種需求，從而推動(dòng)眾多供應(yīng)商加大硅的開(kāi)發(fā)力度，并縮短產(chǎn)品的上市時(shí)間。麥瑞公司擁有解決此類(lèi)應(yīng)用問(wèn)題的穩(wěn)定發(fā)展藍(lán)圖。

中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)注定會(huì)繁榮，走上歐洲和美國(guó)相同的發(fā)展道路。麥瑞公司將與中國(guó)合作伙伴分享其在汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)方面的豐富經(jīng)驗(yàn)，幫助推進(jìn)汽車(chē)以太網(wǎng)的應(yīng)用。麥瑞和中國(guó)公司將有更多機(jī)遇，不僅是制造方面的機(jī)遇，還有下一代汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方面的機(jī)遇。如今，中國(guó)在面向消費(fèi)者和企業(yè)市場(chǎng)(以及快速發(fā)展的汽車(chē)工業(yè))的現(xiàn)代 IP 網(wǎng)絡(luò)方面已有一定的專(zhuān)業(yè)技術(shù)，這將為下一代汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)奠定基礎(chǔ)。