10BASE-T1S引领车载以太网新方向

2024-11-02 16:30
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随着汽车电子架构向集中化区域化方向发展,车载数据传输需求不断提升。汽车以太网是目前的主流选择,但SerDes也在一些特定应用中崭露头角,尤其是在多传感器数据连接中具有优势,而汽车以太网适用于其他网络通讯需求。另外,在多传感器数据连接中,10Base-T也是一类新兴技术。从20世纪90年代以来,汽车行业广泛采用了多种通信协议,主要包括CAN、CAN FD、LIN和FlexRay。这些协议通过菊花链的形式连接ECU,显著减少了电缆总长度和车辆的整体重量。在这些协议中,CAN、CAN FD和FlexRay使用非屏蔽的双绞线进行通信,而LIN则采用单根铜线,进一步减轻了重量。然而,这些传统协议的传输速率较低,比如LIN最大支持20 kb/s,CAN为1 Mb/s,CAN FD为5 Mb/s,FlexRay则为10 Mb/s。尽管这些速率在过去满足了车辆的基本通信需求,但随着汽车电子化的不断深化,尤其是先进驾驶辅助系统(ADAS)和自动驾驶技术的快速发展,这些协议的带宽和速度已经不能满足新的需求。另外,CAN本身需要授权费,不收费的以太网就成了大家眼中香饽饽。以太网曾是一种显而易见的选择,因为它在计算领域被广泛采用,带宽相对较高,成本合理。然而,它应用于汽车有一个显著的缺点,就是无法以时间敏感模式或确定性模式运行。这是由于以太网运行所固有的载波侦听多路访问/冲突检测 (CSMA/CD) 协议导致的。为了使汽车行业能够利用以太网的优势,诞生了一种新的协议。这种汽车专用协议版本被称为10BASE-T1S,它用物理层冲突避免 (PLCA) 取代了 CSMA/CD,以实现对于线控驱动和先进驾驶辅助系统至关重要的确定性运行。目前我们看到ADI、Microchip、NXP、Marvell、TI、瑞昱、瑞萨、博通、安森美等一大批芯片厂商在加大车载以太网方向的推进工作,并在车灯控制等场景中率先使用了10BASE-T1S。