? ? ? ?汽車行業已經知道車載網絡主干從CAN轉向以太網的日子已經臨近。如今，車廠比任何時候都更明白他們必須跨過這個鴻溝。而Marvell正在抓住這個歷史性機遇。

　　現在車廠必須在一個充滿技術和商業模式變化的環境中掙扎求生。

　　他們一直在努力應對大量涌入的車輛傳感器、控制器和各種接口。他們還面臨著為現在和未來的車型進行新的中央計算平臺的選擇。

　　最迫切的需求是一個更大、更快、更可靠的車載網絡，如車載以太網和以太網交換機。沒了它，車輛的中央計算機就無法協調不同ECU之間的數據流量。

　　Marvell Technology最近發布了一款名為“Brightlane”的汽車以太網交換機系列。Brightlane可提供90 Gbps的帶寬，據公司聲稱，這是商用解決方案的兩倍。

　　Marvell已成為新汽車時代的關鍵角色，在這個時代，架構需要更少的點對點連接。現在，優先考慮的是可擴展網絡，在這種網絡中，數據和計算資源可以更自由地移動。

　　為了打入汽車市場，Marvell利用了其在數據中心的經驗，2019年還收購了開創Multi-Gig技術的Aquantia。

　　在車載以太網領域還有許多其他供應商，包括NXP、TI、Microchip、Infineon和Broadcom。但只有Marvell在以太網方面有著非常強大的背景，這一點是許多競爭者無法匹敵的。

　　根據Marvell汽車部門營銷副總裁Amir Bar-Niv的說法，目前數據中心和企業市場的以太網端口數量肯定超過了車載以太網。但是，它們的增長率存在明顯差異。數據中心和企業的以太網端口以個位數（大約8%）的速度增長，但車載以太網的年復合增長率是39%。

　　為何選擇以太網？

　　車廠選擇汽車以太網的原因有很多，其中最主要的是車輛架構的變化。

　　車廠都在向中央架構演進，所以會希望在車內運行一個大的網絡，而這需要被簡化。

　　過去不斷添加ECU的做法，會不斷增加線束和連帶的重量。順便說一下，這個部分還是手工安裝上去的。而軟件定義汽車是將那些在許多小ECU中使用的處理和內存全部集中到一個大塊中間的軟件中。

　　另一個因素是車廠希望由此可以開辟新的收入來源。他們希望更新特性，添加新功能，修補安全漏洞，所有這些都需要通過OTA。

　　然而，整個過程并不像在手機上下載應用那么簡單。手機大概可以認為只有一個AP，而車輛要更新軟件時，必須通知到位于各個部位的zonal控制器。

　　面向服務的車輛架構從本質上講，擁抱軟件定義汽車意味著采用“面向服務的車輛架構”。

　　Marvell的Bar-Niv稱之為“數據-軟件中心架構”，并指出汽車行業已經從設備中心的架構轉向了應用中心的架構。

　　下一個大事件是能夠高效、靈活處理數據和軟件的車載網絡架構。這個概念與面向服務的架構沒太多差別。

　　在面向服務的架構下，你基本上是在為車輛中的不同硬件（即ECU）提供所需的處理能力，就像在軟件中為車輛的不同角落提供服務。

　　例如，當ECU需要一些額外的處理能力時，中央計算機需要及時響應。而沒有以太網和以太網交換機，這樣的場景是無法實現的。

　　以太網交換機

　　以太網交換機對于車內的大網絡至關重要。當數據通過交換機在網絡中傳輸時，不需要進行“向下轉換”。

　　以太網收發器，例如，將以太網協議轉換成電信號，然后再將其轉換成其他協議，比如CAN協議或LIN協議。這是一種向下轉換。

　　另一方面，利用交換功能，目標是在不轉換速度或協議的情況下重新路由數據。它保持在以太網協議中以以太網速度運行。它只是被切換并指向車輛的不同部分。這是非常快的。

　　正是出于這個原因，在未來，交換機市場將變得更重要。交換機可能建立‘新型網絡’，大致位于車輛的中心，與網絡的外圍進行通信。

　　Tesla的示范作用

　　其實Tesla從2017年起就開始在Model 3上實踐了。

　　當然，Tesla沒有傳統歷史包袱，可以直接采用車載以太網。

　　相比之下，傳統車廠們在車載網絡技術上已經投入了大量成本，很難舍棄舊網絡，然后立刻啟用車載以太網。

　　眾多的車載網絡技術中包括CAN、用于高性能主干的CAN-FD、LIN、FlexRay和MOST。

　　考慮到越來越多的高分辨率攝像頭要求更多的帶寬，行業已經有一系列的點對點連接接口。它們包括GSML（Gigabit Multimedia Serial Link）、FPDL（Flat Panel Display Link，來自TI）、LVDS、MIPI CSI-2、以太網AVB（Audio Video Bridging）等。

　　對此，TechInsights的預測如下：

　　在可預見的未來，CAN和Lin很可能會一直存在。

　　SerDes解決方案至少會保留到2030年，從像GMSL/FPD-Link這樣的專有解決方案遷移到基于標準的解決方案，如MIPI A-PHY和ASA（Automotive SerDes Alliance）。

　　FlexRay會消失，盡管它可能會在2030年以后還存在，因為它要么轉向更快的CAN變體（例如CAN-FD），要么轉向以太網。

　　同樣，MOST隨著時間的推移也會消失，可能比FlexRay消失得更快。

　　TechInsights補充道，“以太網是大贏家，將成為連接大型計算模塊和更高功率ECU的首選技術。PCI-Express將被用于SoC-to-SoC的連接。”

　　看樣子，不同類型的點對點連接可能會并存。但可以肯定的是以太網將成為車輛的主干。它可以讓車輛的不同domain和不同zone之間進行高速通信。

　　Marvell的汽車布局

　　除了Brightlane提供的無與倫比的帶寬外，Marvell聲稱其新的交換機系列還包括一組在其他任何車載交換機產品中都沒有的先進安全功能。

　　新的交換機系列在每個端口上都采用了符合IEEE 802.1AE-2018的MACsec（Media Access Control）鏈路安全性，最高可達10G，用于加密車載組件之間傳輸的數據。

　　該公司表示，“Marvell專利中的TCAM（Ternary Content Addressable Memory）實現了DPI（deep packet inspection），可以進行線速包分類，以確保包的有效性，并具有過濾和分類超過4000個IPv4/IPv6流的能力，以提高入侵檢測的敏感度。”

　　該公司正在穩步尋求成為更大的車載領域的玩家，那么Marvell在車載以太網之外的前景如何呢？

　　這取決于OEM采用中央/zonal架構的程度。隨著以太網主干的市場趨勢加速，zone需要收發器和交換機，Marvell可能會扮演更大的角色。

　　同時，在車載網絡之外的領域，對Marvell來說是一個更大的挑戰。它的定制AI ASIC設計能力可能會有優勢，但這是一個擁擠的領域。

　　此外，在Marvell的2024財年一季度的結果中顯示，強勁的企業業務的增長由對定制ASICs的需求增加所驅動。所以目前該品類非車載領域得到了更大的關注。Marvell的SSD控制器專業知識也具有進入車載的潛力。

　　隨著下一代車輛架構的改變，圍繞它的網絡技術也在發生變化。Marvell憑借其車載以太網交換機取得了巨大的領先優勢。但對于汽車OEM來說，車載網絡并不那么簡單。他們需要一個平衡。他們也需要像NXP這類傳統車載業務公司的幫助，以便他們他們在傳統網絡和以太網之間找到最經濟的方式。





審核編輯：劉清