高速LTE網(wǎng)絡以及自動駕駛技術正在不斷發(fā)展，各大車廠均致力于建置車內(nèi)以及汽車之間高速傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡結構。其中，Gigabit以太網(wǎng)(Ethernet)可望成為車內(nèi)網(wǎng)絡的主流技術之一，該技術可透過單對銅纜雙絞線來傳輸數(shù)據(jù)，為汽車業(yè)者實現(xiàn)車內(nèi)高速聯(lián)網(wǎng)提供可靠的基礎。

早在2015年11月，Marvell便推出了符合IEEE 1000BASE-T1預標準規(guī)范(Pre-standard Specification)的首款樣品，來驗證1000BASE-T1網(wǎng)絡在車內(nèi)應用的實際性能。1000BASE-T1標準可透過輕巧、低成本的銅纜雙絞線傳輸高速雙向數(shù)據(jù)，幫助汽車公司打造令人興奮的功能和效益。該樣品有助于汽車制造商評估新標準的性能，并盡早驗證潛在問題，以加速以太網(wǎng)絡進入汽車市場。

產(chǎn)業(yè)標準就緒　汽車內(nèi)外網(wǎng)絡無縫銜接

同時，許多產(chǎn)業(yè)機構正在研究汽車無線的標準，來實現(xiàn)汽車內(nèi)部和外部通訊的無縫銜接，從而支持云端技術為基礎的應用。LTE無線標準具備高于100Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸能力，因此，根據(jù)用戶從網(wǎng)絡中取得的網(wǎng)絡傳輸流量，支持LTE行動網(wǎng)絡的聯(lián)網(wǎng)汽車，在車內(nèi)至少需具備與100BASE-T1或1000BASE-T1以太網(wǎng)性能相當?shù)母咚倬W(wǎng)絡連接。表1為車用以太網(wǎng)標準和一般以太網(wǎng)標準的規(guī)格比較。

隨著電信商網(wǎng)絡覆蓋率和消費者接受的連網(wǎng)費率，汽車內(nèi)云端應用可使用大量數(shù)據(jù)的傳輸，這不僅帶來更豐富的娛樂信息節(jié)目，還可提供禮賓服務和導航等應用，并可透過安全的空中下載(over-the-air)傳輸進行遠程診斷(Remote Diagnostics)。遠程診斷功能對汽車駕駛?cè)伺c維修人員將可帶來莫大好處，例如當車輛在野外無預警拋錨時，維修人員不用到現(xiàn)場，也可以馬上知道車子出了什么問題，進而預作準備。

這樣的機制將實現(xiàn)安全，實時的車隊管理，降低維護成本，同時為司機提供實時的云端信息來提升客戶滿意度。

車用以太網(wǎng)需求殷切　標準制定進展迅速

一直以來，Marvell積極參與電機電子工程師學會(IEEE)標準制定。早在2011年IEEE為汽車產(chǎn)業(yè)專用的Gigabit以太網(wǎng)物理層協(xié)議進行意見征集時，Marvell便發(fā)揮關鍵作用。這次意見征集獲得一致支持，這是IEEE極少出現(xiàn)的情況。

在2016年，新的IEEE802.1bp標準已獲得認證。同時，Marvell已經(jīng)在業(yè)界對預標準(Pre-standard)零件進行送樣測試，這些零件的有效性在測試中顯現(xiàn)了卓越的特性和作用，成為高速以太網(wǎng)的新應用。

車用Gigabit以太網(wǎng)是加強連網(wǎng)應用的骨干。汽車業(yè)正迅速采用以太網(wǎng)作為車內(nèi)網(wǎng)絡技術，不僅因其具備出色的性價比，還因為它能夠支持開放互聯(lián)系統(tǒng)(Open Systems Interconnection)模式。

開放互聯(lián)系統(tǒng)能夠允許應用和服務快速部署，使用這種特殊的物理分層協(xié)議(PHY)技術，可同時滿足輕量和低電磁兼容(EMC)需求，并與現(xiàn)有的開放互連系統(tǒng)模式在上層保持一致性，能夠在物理層協(xié)議之上重復利用已經(jīng)完成的開發(fā)成果。

除了提供車內(nèi)的Wi-Fi和藍牙解決方案外，Marvell也投入802.11ai技術研發(fā)，以推動Wi-Fi成為汽車外部網(wǎng)絡的一部分。快速初始連接設置(Fast Initial Link Setup)可讓高速行駛的車輛與基地臺連接。

此外，802.11p產(chǎn)品為短距離無線鏈接，可應用在防止碰撞或行人/自行車偵測技術，這些應用需要快速響應，并且無法透過現(xiàn)有的光達(LIDAR)和LTE技術中達成。在車頂設置這種無線技術，可使以太網(wǎng)在車用高速通訊中扮演重要角色。藉由提供最新產(chǎn)業(yè)開發(fā)標準的早期樣本，Marvell正在促成汽車連結技術的新應用。

隨著高速LTE網(wǎng)絡以及自動駕駛技術不斷發(fā)展，各大車廠均致力于建置車內(nèi)以及汽車之間高速傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡結構。其中，Gigabit以太網(wǎng) (Ethernet)可望成為車內(nèi)網(wǎng)絡的主流技術之一，該技術可透過單對銅纜雙絞線來傳輸數(shù)據(jù)，為汽車業(yè)者實現(xiàn)車內(nèi)高速聯(lián)網(wǎng)提供可靠的基礎。

完整參考平臺加速產(chǎn)品開發(fā)時程

除了推出芯片解決方案外，Marvell也提供完整的車用以太網(wǎng)參考平臺。該平臺內(nèi)建TE Connectivity(TE)的MATEnet模塊化可延展連接器，支持車用以太網(wǎng)應用。

該平臺內(nèi)建100BASE-T1和1000BASE-T1以太網(wǎng)PHY功能，支持音頻/視訊網(wǎng)橋(Audio Video Bridging, AVB)交換解決方案，讓汽車制造商能夠迅速開發(fā)內(nèi)建電機和電子(E/E) Gigabit以太網(wǎng)架構的車用系統(tǒng)。

新世代的車輛科技需要高速、可靠的數(shù)據(jù)基礎架構，而且要能在汽車的嚴格環(huán)境條件下運作。自動駕駛，先進安全功能及娛樂信息系統(tǒng)等應用的出現(xiàn)，也促使以太網(wǎng)絡成為車內(nèi)網(wǎng)絡架構的主流(圖1)。藉由整合Marvell本身在網(wǎng)絡和以太網(wǎng)專業(yè)以及TE經(jīng)驗的開發(fā)平臺，提供實際可用的車用連接器和纜線系統(tǒng)，讓汽車架構設計師開始針對量產(chǎn)設計這些系統(tǒng)。

圖1　隨著汽車內(nèi)部的電子系統(tǒng)越來越復雜，加上對外無線連網(wǎng)帶寬增加，專為汽車環(huán)境設計的車用以太網(wǎng)將成為未來車內(nèi)網(wǎng)絡的主流技術選項。

新的參考平臺也支持AVnu Alliance旗下認證小組的AVB網(wǎng)絡標準，支持串流保留通訊協(xié)議(Stream Reservation Protocol;SRP)，并能點對點管理汽車信息流的資源保留。此外，Marvell的以太網(wǎng)PHY收發(fā)器(88Q2112 100BASE-T1 PHY 和 88Q1010 100BASE-T1 PHY)支持高畫質(zhì)和未壓縮的影片，并能高速連接各網(wǎng)域，促成連網(wǎng)自主駕駛系統(tǒng)，縮短系統(tǒng)開機到執(zhí)行作業(yè)的時間。

其他附加特性和優(yōu)點包括時效性網(wǎng)絡技術(Time-Sensitive Networking)，支持時間關鍵控制應用、車對車Wi-Fi通訊，以提高安全性和透過實時交通與道路通知縮短反應時間。88Q2112是業(yè)界首創(chuàng)與 IEEE 802.3bp 1000BASE-T1標準草案兼容的1000BASE-T1車用以太網(wǎng)PHY收發(fā)器。