麦瑞：关注并推动车载网络的发展

摘要：  近日，OFweek电子工程网对麦瑞半导体公司进行了邮件采访，麦瑞公司线性及电源解决方案营销副总 Brian Hedayati对记者提出的关于汽车网络与物联方面的相关问题以及麦瑞合作伙伴的一些问题进行了详细回答。

关键字：  麦瑞半导体，Marvell，车载网络

近日，记者对麦瑞半导体公司进行了邮件采访，麦瑞公司线性及电源解决方案营销副总 Brian Hedayati对记者提出的关于汽车网络与物联方面的相关问题以及麦瑞合作伙伴的一些问题进行了详细回答。采访内容摘要如下：

麦瑞和美满强强携手

记者问及与美满公司的合作，以及所带来的一系列磨合问题时。Brian Hedayati表示：“麦瑞公司和 Marvell 共同推出的标准 100BASE-TX 以太网 PHY 成功地实现了互操作性，并且满足汽车制造商严格的 EMC 限制。在此之前，人们认为标准以太网根本无法实现且缺乏专有的 PHY 设计。

但是，麦瑞一直与 Marvell 公司及其他任何关注以太网的供应商协作，争取实现标准以太网的互操作性，并成功做到了这一点;麦瑞还希望能为市场提供多个可靠的供应商和广泛的产品选择。

麦瑞并没有与 Marvell 等其他供应商正式合作，双方均为了向市场提供富有竞争力的互操作性解决方案而独立开展工作。”

车载网络与以太网的发展

车载网络到目前为止已发展了三十多年，伴随着技术平台的连续升级，数据速度普遍提升，已从 1981 年速度为 1000 Kbps 的控制器局域网 (CAN) 发展为速度可达 1000 Mbps 的最新以太网。近来，以太网已经逐渐成为汽车行业的车载自动诊断系统 (OBD) 的首选接口。自 2008 年起，已有多种车型开始采用以太网。与传统的汽车总线相比，以太网能够提供更快的带宽速度，将软件下载时间由传统方法的几小时减少到几分钟。随着标准化 IP 诊断接口使用范围的扩大，以太网的使用范围也将继续扩大。正如 ISO 13400 标准所指定，使用以太网作为物理层。

Brian Hedayati表示：先进驾驶辅助系统 (ADAS) 是汽车市场中发展最快的应用之一。在政府立法和增强车内安全需求的推动下，摄像机传感器网络正在迅速普及。到 2017 年，基于摄像机的模块的销售量预计将达到 3400 万套，远远超出 2010 年的 610 万套(IMS Research 预测)。这其中有一部分原因来自于美国国家公路交通安全管理局 (NHTSA) 的规定——自 2014 年起，所有在美国销售的汽车都必须安装至少一个独立后视摄像头或传感器。在汽车的多摄像机传感器网络中，使用以太网连接可以大大降低系统成本。传统的专用方案也为开放式标准以太网开辟了道路。ISO 17215 标准中的摄像机视频通信接口 (VCIC) 规范也体现了这一点。它对汽车摄像机/传感器的以太网连接进行了定义，取代了模拟和 LVDS 点对点连接。

控制器局域网络 (CAN) 有所不同，因为它以低带宽和低成本应用为目标，如 Motors 等，以太网现在不会对 CAN 总线构成威胁。但是将来，当汽车含有可连接所有汽车领域的独立以太网主干网(取代通过网关连接的多个不同总线/领域)时，系统成本将降低，使其取代 CAN 成为可能，正如以太网正在进入工业设备层现场总线，因其可通过以太网节点连接多个传感器/致动器。

麦瑞相信该技术的优势将为未来车载网络的进步提供最好、最具成本效益、可扩展性最高的技术。使用标准 100Base-TX 以太网 PHY 技术可利用现有 IEEE802.3 生态系统，无需创建任何新标准化组织。结果是，基于该 PHY 技术，可以更快实现多源解决方案(PHY、控制器和交换机等)。在多种以太网应用(除汽车外)中再次使用同样的硅还可以实现低成本所需的规模经济效益。

此外，线缆成本是汽车行业持续担忧的问题。麦瑞的解决方案——标准以太网加非屏蔽线缆，提供最低系统成本，在线缆、电源、BOM 以及硅成本方面均具有优势。麦瑞公司为汽车领域开发标准以太网解决方案时，所用策略的基本前提是在汽车领域充分发挥以太网的全部优势(生态系统、多个供应商、可以互操作的解决方案、制造规模等)，这正是汽车制造商希望改用以太网解决方案(与“专有”/以供应商为主导的解决方案不同)的原因。

对于市场上其他类似的用于车载网络的以太网 PHY，Brian Hedayati表示，市场使用如 IEEE802.3 以太网这样的开放式国际标准的主要优势，是允许多个供应商。任何以太网半导体制造商都可提供解决方案，只要他们能取得 AEC-Q100 汽车标准规定的硅和工艺资质。

其一是增加了摄像机、资讯娱乐和网络主干等应用所需的带宽。以太网还为汽车制造商提供可接入最新消费者技术的基础设施，其产品周期远快于汽车。以太网是真正的开放式国际标准 (IEEE802.3)，提供许多额外的优势，包括：多个市场(汽车、工业、企业以及消费者)促使成本更低，并带来每年数以亿计的大宗交易;建立成熟的生态系统;802.3 PHY 能够与其他 IEEE 标准配合使用，如以太网供电 (PoE) 标准和节能以太网 (EEE) 标准;数据速度快速提升，从 100 Mbps 提升至1000 Mbps，乃至 10 千兆比特及更高。

另一个优势是：以太网实时性能相对简单，具备了通过利用 IEEE 音频视频桥接 (AVB) 规范所保证的必要服务质量 (QoS)。AV 桥接系统基于下列三种规范：

·IEEE 802.1as 时间同步

·IEEE 802.1Qat 流预留

·针对 AV 桥接器的 IEEE 802.1Qav 队列和转发

其中，时间同步至关重要，可确保在以太网网络中实现优质的音、视频流。IEEE 802.1as 利用特定的精确时间协议 (PTP) 数据包在普通系统时钟源实现整个网络的同步。网络内的节点亦称作时态桥接器，可从基于一系列 PTP 同步信息交换(与主时钟源和相邻部位之间)的网络中提取时序。

针对特定流量方案，IEEE 802.1Qat 流预留能够运用流预留协议 (SRP) 保留网络带宽和缓冲资源。IEEE 802.1Qav 队列和转发方法的基础是，将流量隔离成等步(临界时间)和异步(非临界时间)数据包，优先使用 IEEE 802.1p 规定的优先级。此后，出端口缓冲区被分成两个或两个以上的队列，每一处均分配特定的优先级。同步数据包的优先级最高，而异步数据包的优先级最低。以信用值为基础的流量整形器的设定被用以缓解视频数据的“突发性”。[!--empirenews.page--]

新型车载网络的机遇和调整

汽车领域正在朝无缝连接所有汽车领域的独立以太网主干网发展，从而消除对多个通过复杂“网关”连接的特定汽车总线的需求。带宽和成本促使整个行业朝这个方向迈进，以便增强安全性能，并为消费者提供资讯娱乐支持(其生命周期比汽车的周期更为短暂)。这为更多提供汽车网络解决方案的供应商打开了市场，而过去这些解决方案只掌握在少数专业一级供应商手上。

受消费者和企业等其他主要市场的推动，以太网为当今为汽车行业提供极大的带宽(高达 10Gbps)。对汽车行业而言，其需要的是为音频视频和延迟关键控制数据网络提供“实时”确定性流媒体。正如我们先前提到的，IEEE 802.1AVB(音频视频桥接)和 AAA2C(AVnu 汽车 AVB 第 2 代理事会)等新以太网标准为该服务 (QoS) 提供了必要的质量保证。此外，数字化住宅和工业控制等其他以太网主导市场也存在这种需求，从而推动众多供应商加大硅的开发力度，并缩短产品的上市时间。麦瑞公司拥有解决此类应用问题的稳定发展蓝图。

中国汽车市场注定会繁荣，走上欧洲和美国相同的发展道路。麦瑞公司将与中国合作伙伴分享其在汽车网络方面的丰富经验，帮助推进汽车以太网的应用。麦瑞和中国公司将有更多机遇，不仅是制造方面的机遇，还有下一代汽车网络设计方面的机遇。如今，中国在面向消费者和企业市场(以及快速发展的汽车工业)的现代 IP 网络方面已有一定的专业技术，这将为下一代汽车网络奠定基础。