车载以太网PHY芯片国产替代方案超过百万件,
电子爱好者网报道(文章 / 在汽车智能化的趋势下,梁浩斌近年来备受业界关注。在智能汽车中,摄像头、毫米波雷达、激光雷达等传感器的数量逐渐增加,ADAS 摄像头像素来源 3MP 到 8MP 再到 12MP,车内驾驶舱的屏幕分辨率也在不断升级,从而使车辆高速传输。 E/E 在结构上更为重要。
汽车总线架构,以太网成为核心
因此,我们可以看到,近年来,汽车高速传输领域受到业界的重视。特别是国内高速通信相关芯片厂商开始加速进入汽车市场,一些厂商已经成功量产上车。
例如今年比较火爆的汽车。 Serdes 芯片主要用于车载高速视频流通信,包括摄像头到智能驾驶芯片、驾驶舱 SoC 高速数据传输到车载显示屏等。但除了 ADAS 除了车载显示屏的应用,其他车载应用对高速通信的需求也没有那么高。因此,在具体的车载应用中,通信架构通常采用多种技术,如在总线骨干网中使用以太网和高速传输。 ASA、A-PHY、GMSL 等协议的 Serdes 使用低速网络的芯片 CAN-FD/LIN 等。
现在包括小鹏 G9 上的 C-CA 通讯结构,问界 M9 上"计算 通讯"的 CC 结构,零跑四叶草 E/E 在结构上,以太网被不约而同地用作骨干网。
但是最早使用以太网的汽车公司,实际上是宝马。宝马在。 2008 年 7 系车将以太网用于更新整车诊断软件,大大加快了固件升级的速度。并且正在进行。 2013 年推出的 X5 SUV 第一次将以太网用于倒车摄像头的数据传输。
当然,在以太网上汽车的背后,一定有芯片巨头的技术支持。博通在 2008 年推出了 BroadR-Reach 技术,这一技术定义了以太网 PHY(端口物理层),使用特殊的 PHY 提供芯片和非屏蔽双绞线, 100Mbit/s 以上传输速度,并符合汽车电磁辐射要求。
因此同在 2013 2008年,几家芯片巨头和汽车公司联合创建了一家 OPEN Alliance(One-Pair Ether-Net Alliance)博通、恩智浦、宝马等联盟厂商是第一批会员,目前已有。 160 许多汽车公司和供应商。
IEEE 在 OPEN Alliance 在此基础上,发布了一系列车载以太网标准,目前最新的是 2022 年发布的 802.3ch,最高支持 10Gbps 速度,这也将成为未来智能汽车电子电器架构中的骨干网络。
一般情况下,车载以太网需要使用 PHY 接收芯片数据,负责接收数据链路层。(MAC 层)模拟信号转换为在非屏蔽双绞线或其他介质中传输的模拟信号,并将接收到的模拟信号转换回模拟信号。与此同时 PHY 芯片还集成了时间同步、音频等多种功能。 / 视频桥接(AVB)、诊断功能等。
以太网作为数模混合芯片 PHY 一般来说,芯片集成高性能。 Serdes、ADC/DAC 等 AFE,还有 DSP 等。
车载以太网中,肯定会有多个节点相互连接,这就要求 Switch 芯片交换和管理每个端口的信息。Switch 芯片一般由 CPU 子模块和 PHY、MAC 等等,在物理层、数据链路层、传输层和传输层上进行数据交换。
国产以太网 PHY 芯片方案
当前车载以太网 PHY 主要集中在芯片市场 Marvell、瑞昱,博通,瑞昱,TI、NXP 等待国际巨头,2022 据中国汽车技术研究中心统计,上述五家公司在全球车载以太网上 PHY 芯片市场占有率高达 99%,其中 Marvell 超过三分之一的城市。
与此同时,中国车载以太网 PHY 芯片市场需求正处于爆发阶段。从中国汽车技术研究中心到 2025 2008年,中国大陆汽车以太网物理芯片市场规模有望突破 120 复合增长率达到亿元, 30% 以上。伴随着智能汽车的发展,未来自行车以太网端口将超过 100 一个,车载以太网 PHY 在整车中,芯片的价值将大大提高。
所以,国内市场的爆发也给当地芯片制造商带来了巨大的发展机遇,在车载以太网上 PHY 在芯片领域,目前已有多家本土厂商推出相关产品,部分产品已成功搭载量产车型。
裕泰微在 2020 国内第一款车载百兆以太网年推出。 PHY 芯片 符合要求的YT8010A IEEE802.3bw 界定的 100BASE-T1 通过单对非屏蔽双绞线电缆,标准可以实现 100 Mbps 数据传输速率。YT8010A 基于先进的 DSP 结合自适应平衡器、回波抵消器、AD转换、锁环、线路驱动、编码器、 / 所有其他需要的解码器和 100Mbps 在汽车电磁噪声环境下,数据速率电路可以达到稳定的性能和影响要求,功耗很低,可以用于 360 环顾四周,激光雷达,智能仪器等应用。
中国第一辆车载百兆以太网 PHY 据裕泰微介绍,YT8010A 已经在多个 Tier1 广泛应用于主机厂,累计出货量超过百万片。2023 2000年,裕泰微成功量产车载千兆 PHY 芯片 YT8011A 系列,获得几家主机厂的定点,并在 2024 年度销售开始。
YT8011A 车载百兆网系列适配车载。 100BASE-T1 和千兆 1000BASE-T1 标准,支持 IEEE802.3bw 和 802.3bp 协议,最大传输速度可以达到 满足1000Mbps ADAS、座舱、T-BOX 等待应用需求。
景略半导体在那里 2020 每年都有其车规级公布 1000Base-T1/100Base-T1 以太网 PHY 目前已有多个芯片, Tier1 选择其芯片方案。例如 JL3101 这是一款百兆车载以太网 PHY 芯片,符合 IEEE 802.3bw 标准,优秀的 EMI/EMC 和 ESD 性能,使用 Cache&FPU 计算,FOC 算法在 10 μ s 内部能处理完毕,大大减少, MCU 资源的使用。
JL311X 就是千兆车载以太网 PHY 芯片,支持 1Gbps 或 100Mbps 数据传输速率,RGMII/SGMII 界面,以及独特的界面 SGMII 转 RGMII,IEEE 1588v1/v2 和 802.1AS。这个芯片正在减少干扰信号(EMC/EMI)同时,实现低功耗,提供更长的传输距离,降低网络布线的成本和重量,并具有高标准 ESD 实现保护能力 AEC-Q100 车规标准。据报道,它已经超过了 50 家庭用户进行评估导入,广泛应用于前装车载应用项目的实施。
另外,小米独家投资的傲芯技术也在开发车载以太网 PHY 芯片。小米在 2021 2022年宣布造车后,汽车产业链公司开始普遍投资, 年年傲芯科技宣布完成数千万万 Pre-A 轮融资,本轮融资由小米产投独家投资。据悉,傲芯科技专注于以太网,面向汽车电子、工业控制等领域。 PHY 等待车规芯片,但目前还没有公布产品细节。
总结
此前有业内人士预测,智能汽车将拥有大量的高速通讯节点, 25 一个应用程序就会超过它 50 每个节点,每个节点的平均芯片价格 3 按美元计算,整辆车的价值将达到 150 美元在汽车芯片中的价值仅次于功率和计算芯片。随着中国智能汽车市场的快速扩张,当地芯片制造商将有更多的机会。
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