2023汽車半導體生態峰會 || 景略張博一：高速網絡通信

以“鏈啟芯程·智造未來”為主題的“2023汽車半導體生態峰會暨全球汽車電子博覽會”，由廣東省工業和信息化廳、深圳市工業和信息化局、中國能源汽車傳播集團指導，《中國汽車報》社主辦，愛集微承辦，于2023年9月26日至27日在深圳福田會議中心隆重召開。

本屆峰會堅持行業領袖峰會的高端定位，全面助力產業間深度融合與創新，推動上下游產業鏈伙伴攜手合作，共同構建具有全球競爭力的汽車科技創新新生態。

峰會現場，多領域、多視角開展的20場特色活動，囊括主峰會、技術研討、項目路演、專業展覽、交流盛宴等，匯聚政、產、學、研、用、投等多個產業圈層，圍繞全球及中國汽車半導體產業熱點展開交流，峰會重點聚焦新技術、新趨勢，深入剖析汽車半導體各細分領域的發展機遇和挑戰，近百個精彩紛呈的演講，共同呈現出一幅專業而全面的思維圖景。      

其中，在9月26日舉辦的“汽車電子部件及車規級芯片專場”，景略半導體車載業務總監張博一，做了題為《高速網絡通信》的精彩演講。以下內容為現場演講實錄：  

張博一：大家下午好!

景略半導體車載業務總監張博一

景略半導體，在車載系統里面聚焦一件事——聚焦高速的網絡通信。因為涉及到不同的業務環節，所以我盡量從系統的角度，能跟大家分享一下我們怎么看車載智能化所需要的高速網絡。

從整個車載半導體增量的角度看，主要是三個大部分：電動化、傳統汽車電子的自然增量和智能化，這個智能化正是我們公司關注的焦點。回到傳統的汽車來看，其實車里面的數據量是非常小的，但一個智能化的車，將來會變得類似于一個移動的數據中心。

一輛智能化程度高的車里面有哪些數據？大家熟悉AI的話，一定會看到數據對于AI的迭代十分重要——AI模型的智能化程度一定是要靠大量數訓練它。智能化程度也是一樣，一方面，我們需要去對單車的外界環境做很多感知，這里面就涉及到單車的傳感器，有視覺、激光雷達、毫米波雷達，包括單車的慣導等；另一方面，是車內的總線數據的連接，當架構有多個域控之后，包括對于現有的系統做升級的時候，車內會有很多數據交互、OTA的升級數據的分發以及狀態的檢測。第三個部分是遠程的智能網聯帶來的遠程數據交互，會有V2X、下行的OTA、上行數據的備份；最后一個部分，是用戶和車關聯產生的數據。這四個部分，當車的智能化程度快速提升的時候，本身會產生很多數據量。整車要非常高效的完成這種數據量的處理的情況下，需要一個非常高效的數據網絡，只有車內的高速網絡架構存在了，這些數據才能真正的被很好地用起來。

從車載網絡的角度，我們會非常關注架構的演進，當架構演進的時候，一定不是為了做這個架構而產生一個架構，它的核心一定是架構解決一些隨著技術發展、客戶對整體應用需求的提升產生的問題。傳統的E/E式分布式架構，一輛車上會有幾十個ECU，每個ECU里面可能會有一個小的MCU，形成一個非常復雜的網絡。這種架構可擴展性非常差，同時每個零部件是在一個單獨的環境里開發，所以軟件的開發環境也會非常不一致，包括它的ECU的協調以及整個通信的速率、帶寬也很難支撐做高速、高效的數據交互。

域集中式的方式，在車載網絡架構里面也是有多年踐行的，其基礎概念就是在車里面，按照功能部件做劃分，通過域控對整個域內下游的執行器做控制。基于功能域的域控，可以實現一定程度的軟硬件的解耦，包括基于不同的功能域做開發的時候，對不同可靠性安全等級的要求，可以做有效的隔離，做針對性的開發。在功能域架構里，幾個大域之間的數據傳輸和交互已經開始部署一個高速的主干網絡。

跨域的中央計算，也會有一部分本地的分布式計算，基礎是不再基于功能域做劃分，而是基于算力的調度分布劃分。舉個例子，現在很多Tier1在推行泊一體的方案、艙泊一體的方案，算力在不同的域場景下面可以實現很好的復用，而不是在每個應用模塊下面固化有單獨的算力，這樣的話，在整車面對越來越多復雜的應用場景時，算力的調度會更有效。基于高速的網絡，很好的支持本地計算和中央計算的分布，這樣的話能夠更好的對算力的負載和數據的負載做動態平衡。在這種架構下，就會有大規模的數據傳輸網絡的需求。基于此，車里面的網絡結構，需要不斷演進并選擇最佳的數據傳輸技術實現。

景略的觀點認為整個車載以太網最終會是車內的高效網絡架構生態。今天我們去看數據中心，整個數據中心完全基于一個以太網的架構做數據傳輸。過去幾年，以太網生態在車載里有非常快的技術演進，分幾個角度去看：一個角度是，在速率的覆蓋上，兩個大的方向，一個是更高速，百兆、千兆已經大規模在車載上使用；正在快速推向更高的速率，10G、25G，包括50G+switch，業界已經有產品在推廣。同步更低的速率10-T1S，跟CAN的走線是類似的環節，能優化CAN轉以太網數據的轉換開銷，包括消除CAN總線存在的一定信息安全隱患問題。

第二角度，當速率提高后，整個組網能力有非常大的提高，因為當你要組網的時候，首先要去做協議端和硬件端的部署。硬件層，這兩年OEM端的CCU加ZCU，這種硬件架構在大規模做部署。主流的車廠，系統架構至少有一個中高端的平臺是CCU架構，硬件部署已經具備環網或星環混合網絡的能力。同時，TSN協議開始應用普及，從過去的一到兩年還是一個預研的項目，到TSN協議在量產平臺上的部署。這種部署會帶來車輛數據處理能力提升和網絡的進一步提升。

第三個角度，安全性和功耗上會有進一步的提升。因為網絡需要大規模的部署，一方面需要有很好的安全性；另一方面它的功耗會是整車關注的重點。在安全性方面，MACsec和IPsec會逐步在整車上應用。=以太網可以單節點做物理層加密，也可以在IP層做加密。在功耗上面，TC10功能類似CAN的休眠喚醒，partial networking（英）的應用，會讓以太網的部署在功耗層面變得更友好。

最后一個角度任何網絡的部署都要依賴應用生態的發展。一方面，車載的SOC、MCU的MAC口，過去幾年快速的演進，尤其是SOC已經非常普遍地支持以太網口、PCIE口。在MCU產品上，中高端的MCU基本上是千兆MAC的部署。另一方面，隨著以太網cable和connector成本的下行，對客戶的系統成本變得越來越友好。

大家對以太網有一個疑問：以太網到底能不能取代視頻serdes，我們的觀點是，以太網與視頻serdes會保持一個相當長期的共存，是一個非常互補的關系，并不是一個完全替代的關系。整個以太網在視頻系統上的提升或應用，會有幾個重要的維度。第一個維度是帶寬，今天以太網大規模上車只到了千兆的速率，而視頻的應用需要不止萬兆的帶寬。在較高帶寬的場景下，以太網在系統成本上跟視頻serdes是有差距的。第二個維度是生態，SOC的接口、CAS的接口包括panel的接口，所有接口今天還是以MIPI的口作為主流的方向。基于這樣的生態，相當長的時間內，serdes還是跟主控端接口適配最好的方案。

第三維度是成本，這個成本不單只是在芯片層的成本，還有束和連接器的成本。這兩部分成本，從系統的角度一段時間內，serdes還是有優勢的。所以，serdes加以太網，會共同構成車載高速網絡系統。景略就是布局在整個車載的全棧高速網絡系統，我們會同時布局以太網和serdes，在以太網會有一層的PHY、二層的switch、三層的更復雜的DxU方案。回到車載市場的布局，智能化程度高車會具備大量的高速通信節點，會有25個應用，因為高速傳輸會成對出現，所以會有超過50個節點。速率有高有低，平均單價3美金，大概就是150美金，這對于車載芯片是什么概念？一輛智能電動車，最大的單一品類是功率，第二大單一品類是計算，第三大單一品類其實就是高速傳輸。

簡要介紹一下我們公司，主力團隊來自于CREDO、MARVELL、CISCO等聚焦高速通信的芯片大廠。現在大概有300人，全棧的IP我們都是自研狀態。除了標準的車規流程體系，也具有功能安全ISO26262的ASIL-D流程認證。在助力國產智能化落地的方面，景略是國產第一家的車載千兆PHY的量產公司，千兆PHY所有的IP都是自研的。下游的應用已覆蓋三個大的域：座艙、智駕和網關，已適配的SOC平臺超過20家，尤其在TBOX領域，基本上適配了國內國外全部的SOC主平臺。目前已經開始在頭部車廠在大規模量產，后續的定點車型超過20個。技術方面，我們就是持續在L1的物理層、L2的交換層、三層的DPU，持續做車載業務的積累。

最后一頁是跟友商的行業分享。傳輸作為傳感和計算中間的橋梁，有很多合作的空間，所以，我們是一個很開放的態度，賦能整個車載行業。希望和大家共同持續加速國產智能化落地，打造更好的應用生態。我今天的分享就這樣，謝謝大家。