KDPOF：适用于汽车的新型光纤多千兆比特以太网标准IEEE Std 802.3cz

现代汽车系统更加复杂，因为它们包含许多新的功能，例如自动驾驶、摄像头、传感器、智能娱乐等。而这些全新的元素需要高速、可靠的数据传输网络，以及简单的车内基础设施。

当前车辆中使用的网络技术可以支持某些需求，但在需要提高速度和可靠性时则会出现许多复杂的情况。而在需要高速数据传输和低延迟的场景时，光链路显示出许多优势，而且也表现出卓越的电磁兼容性。

考虑到这些需求，业界开发了用于汽车高速光通信的新 IEEE Std 802.3cz 标准，同时考虑到汽车行业的所有要求。新标准于 2023 年 3 月发布，包括汽车环境中玻璃多模光纤每通道 2.5、5、10、25 和 50 Gb/s 操作的物理层规范和管理参数。

符合 IEEE Std 802.3cz 光纤以太网连接的主要优点总结如下:

①电磁兼容性：光纤具有固有的抗电磁干扰能力，也不会产生干扰，从而在开发过程中节省大量时间和成本。

②功耗：光纤是一种带宽更高的通道，与铜缆相比，光纤的功耗更低。它并不需要太复杂的数字信号处理 (DSP) 来进行信道均衡和纠错，并且无需回波消除。

③可靠性/耐久性：该标准的设计考虑到了汽车质量要求，以及 CMOS 技术的实现。其选择 980 nm 波长，使 VCSEL 器件能够满足汽车可靠性和使用寿命的要求。

④直插式连接器：由于不需要屏蔽，连接器可以更小，机械性能更坚固。该规范可在有限成本的情况下，支持由于振动和灰尘所造成较大衰减的连接。提供超过 40 米长最多 4 个直插式连接器的链接，可应用于汽车、公共汽车和卡车网络。而相对于铜缆，则只能提供速率 25 Gb/s，使用 2 个直插式连接器达最远 11 米的链接。

⑤温度范围：符合 AEC-Q100 grade 2 车规标准，可适应 -40 ℃ 至 105 ℃ 的 ECU 环境温度。并且也考虑到在同一印刷电路板上多个器件的散热需求，而支持高达 125 ℃ 的接面温度。

⑥成本效益：OM3 较小的光纤直径可带来显着的效益。相较于铜屏蔽双绞线，它提供低成本、小尺寸、轻量和车规级光连接器和线缆。

⑦能源效率：提供对高效节能以太网 (EEE) 的支持，在低流量和非对称速率场景中实现显着的节能。

⑧可靠性功能：支持高级诊断、唤醒和睡眠功能，以及针对可靠性管理而嵌入于协议中的操作管理和维护通道。

新标准还涉及不同的供应商和分销商，从而创建了一个完整的生态系统，支持全球汽车行业的发展；更不用说它的诞生就得到了众多主要汽车制造商的大力支持，如标致雪铁龙、丰田、宝马、福特、通用汽车和沃尔沃。

关于 KDPOF

KDPOF是一家无晶圆厂半导体供应商，为汽车行业提供高速光网络解决方案。

KDPOF 于 2010 年成立于西班牙马德里，公司在信息论、DSP、模拟混合信号、光耦合和封装设计方面进行了创新。公司推广具有成本优势的技术，例如完全合格的汽车级 ASSP，将电子、光子和光学集成在单个封装中。KDPOF 目前在法国、德国、韩国、日本、美国、中国和瑞典拥有合作伙伴和同事。

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审核编辑：汤梓红