典范转移 EV全生态系商机 - The CAN SIC Transceiver Is Ready To Go.

典范转移 EV全生态系商机 - The CAN SIC Transceiver Is Ready To Go.

前言

电动车的趋势来自三个主要原因：环境意识提高、电池技术进步与市场需求。在IEA报告分析中得知，2023年全球有将近1400万辆电动车被消费者购买，报告中并预测全球已经上路的电动车数量达到4000万辆。在各国的政策推动下，预计到2035年其全球电动车的保有量将增长12倍。随着电动车智能化需求提升，将使内部网络架构产生改变，于下个新世代将走向软件定义汽车（Software Defined Vehicle, SDV）架构，这将需要更大的数据传输带宽来满足用户的体验和处理更智能的无人驾驶技术升级。

CAN SIC Transceiver

以目前主流SoC方案商推估软件定义汽车架构最快量产可能在2026~2027年，此架构的导入可使车内ECU数量减少约30%。这也将转向由车商自行开发软件，目的是让用户自行下载更新。这不同于现在主流架构，未来将可节省更换硬件所耗费的时间与成本。同时也因在软件定义汽车架构导入下，新架构的区域控制器需要大数据带宽来处理更多的信息量。CAN总线收发器的升级与车载以太网的导入，将满足更大数据带宽的需求。例如，CAN FD（Flexible Data Rate）将升级为CAN SIC（Signal Improvement Capability），速度由5Mbps提升到8Mbps。而区域控制器后端到主核心控制电脑则导入车载以太网技术，其速度达到10Mbps ~ 1Gbps或更高。

新一代的软件定义汽车架构导入后，其控制器间的网络连接方式将变得复杂，这种复杂的网络连接方式将导致通信总线上出现信号质量下降及信号反射的问题，使得已广泛使用的CAN FD物理层技术无法满足应用升级。AZKN9325P是内建抑制振铃技术的CAN SIC总线收发器，并且符合CiA 601-4以及ISO 11898-2:2024标准。通过自主开发的技术专利，可在高速传输下仍满足车厂要求的电磁兼容规格。在以下两种应用场景中建议选择CAN SIC应对：首先，针对欲提升网络拓扑架构为星型，或是菊花链加双星型架构（Hybrid Topology）应用，通过抑制振铃技术可应对此复杂拓扑类型导致信号严重反射的问题。其次，欲在现有硬件架构下提升更高的传输带宽，如通信数据包速度由2Mbps提升到5Mbps或更高速的应用。

AZKN9325P的原理是当发射器（Transmitter）输出由低阻抗状态（Dominant State）转换成高阻抗（Recessive State）状态时，通过芯片内部电路适当控制总线阻抗匹配的技术，检测复杂网络拓扑下可能造成的信号反射现象并进行抑制。通过TX-based方式实现信号优化技术，将TXD信号上升沿到信号改善阶段结束的时间控制在最大值530ns以内。此外，以TX-based基础设计的CAN SIC，从车厂网络节能角度来看是符合预期的架构。其动作模式支持STB模式，可依据ECU功能定义在待机模式下，通过关闭收发器内部高速接收器（Receiver）达到省电机制。在基本电性参数方面，通信线可承受最高电压达±42V，并可支持1.8V SoC和FPGA直接连接信号。在ESD部分，ISO 7637、HBM与CDM等级均超过德国车厂的内部标准，并且对外的通信总线符合IEC 62228-3标准定义的静电防护等级达±8kV。还可提供一级供应商在设计控制器电路时，根据不同车厂测试要求评估取消外部保护元件的可行性。

严谨的测试评估

评估CAN SIC总线收发器是否符合汽车环境的使用，可参考收发器供应商提供的ISO16845-2一致性测试和IEC 62228-3:2019 CAN总线收发器的电磁兼容测试报告。一致性测试计划定义了检测的类型与架设方式，用于检测收发器元件是否符合相关标准以确保产品质量的测试流程。其内容包含静态测试（Static Tests）与动态测试（Dynamic Tests）。而电磁兼容测试的目的是，通过测量与测试模拟并评估CAN总线收发器在通信情况下的电磁兼容性能。报告中须满足最高速度和最高等级的要求，才能确保符合汽车在不同种类控制器与传输速度的应用。在CAN SIC评估方面，负责提供测试规划的公司针对带有抑制振铃技术的收发器，额外增加5Mbps检测项目。此外，还特别针对抑制振铃技术是否符合时序要求的单体元件测试（Single Device Test）规划。此单体元件测试采用1%误差范围内的电容和电阻，以及5%误差范围内的电感参数搭配组成振铃网络，再通过CAN FD收发器进行观察来判断结果。

图一是CAN FD与CAN SIC分别在1Mbps与8Mbps传输环境下，通过TXD输入原始信号并搭配CiA 601-4标准定义的振铃网络所呈现的抑制振铃效果的对比。在总线由显性状态（Dominant State）转换到隐性状态（Recessive State）时，相较于无抑制振铃技术的AZKN9125P，使用带有抑制振铃技术的AZKN9325P，其RXD信号并未产生错误的转换行为，证明可保证通信的可靠性与稳定性。

图一、比对CAN FD与CAN SIC两种收发器在1Mbps与8Mbps两种传输环境下的抑制振铃效果

结论

我们的使命是持续开发新一代CAN总线收发器技术，通过提升传输速度和支持更省电模式，协助电动车向更智能的应用迈进。AZKN9325P CAN SIC预期将在软件定义汽车架构中得到广泛应用，并逐步扩展至工业自动化和现场硬件升级。面对智能化的未来，我们将从网络角度出发，针对特定控制器实现节能，稳步推出符合车厂需求的产品，并持续推动汽车行业的创新。

参考数据

◎ The International Energy Agency (IEA), https://www.iea.org/

◎ C&S group GmbH, https://www.cs-group.de/

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审核编辑 黄宇