汽车以太网的演化进程

汽车以太网最早追溯至2012年的EAVB，2015年10月，第一个汽车以太网物理层标准802.3bw问世，速率是100Mbps。到2020年以后，100Mbps汽车以太网开始普及，如今除了汽车电子相对落后的日系车，基本上每一辆车都至少会有一个100Mbps汽车以太网网络，通常对应五个设备，即智能驾驶域控制器、座舱域控制器、T-BOX、诊断和网关。2023年以后，进入1000Mbps汽车以太网时代，除了以上的五个设备，各个区域控制器之间都是用1000Mbps汽车以太网连接。2025年最顶级车型的汽车以太网端口可以接近50口。

汽车以太网演化进程

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2017年2月，汽车以太网光纤版802.3bv问世，只能对应千兆以太网。2017年以后，汽车以太网开启上下两个方向：一个是2019年11月问世的802.3cg标准，即10Mbps汽车以太网;另一个是2020年6月的802.3ch，最高可达万兆。2023年3月，则有光纤版的802.3cz，最高可到50G。2023年6月则有802.3cy，最高25G。

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汽车以太网与普通以太网的区别有几点，最主要是它用非屏蔽的单对双绞线传输，最高可以减少80%的成本，减少30%的重量，它是双工通讯，采用PAM3/4方式调制。

汽车以太网的参数

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Zonal架构就需要10G以上的以太网

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超10G最高可以支持6个冗余系统

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英伟达的Drive Orin平台使用Marvell的88Q4364物理层芯片，最高支持10G。

不同像素下需要的传输速率

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上图是不同像素下需要的传输速率，很明显，10G可以对应800万像素，所以802.3ch最初也考虑过用来连接摄像头，这样以来，最大的好处是延迟特别低。

典型的MIPI CSI-2 C/D-PHY摄像头延迟时间计算

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800万像素的话，典型延迟在10毫秒以上，最大接近36毫秒，而10G以太网则是100微秒以下。30毫秒的延迟已经无法忽略了，但采用以太网传输摄像头信号的系统非常罕见，目前仅仅看到博世的智能驾驶系统是如此设计，用于奇瑞星途星纪元的车上。

摄像头系统是典型的非对称网络，下行速率很高，上行速率很低。

802.3ch实际不适合连接这种非对称网络，主要是它成本太高，比目前主流的解串行系统成本要高不少。再有就是对同轴支持度不算太高，另外占空比和功耗略高。像素越低，功耗就越高，就好像填不满运输带宽一样。802.3ch是针对对称网络设计的。

IEEE802.3小组在802.3ch的基础上推出了802.3dm，目前标准还在制定中。

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为什么要搞IEEE802.3dm，主要就是针对摄像头这种非对称网络，接收路径功耗小于3毫瓦，未经优化的die size也只有0.012平方毫米，功耗和成本都大幅降低。

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802.3dm之后是ASA-ML，这是Automotive SerDes Alliance Motion-Link的缩写，两者互相兼容。

为什么要用光纤，有人预计汽车最高会到100G的网络。

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光纤与铜线对比

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光纤用在汽车里有两个优点，一是功耗方面，另一个是EMC电磁兼容，基本上不用考虑电磁干扰，这样可以降低成本。

光纤与铜线对比

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汽车光纤收发器自然还是采用低成本的VCSEL，2023年底德国KDPOF推出了KD7251汽车光纤收发器芯片，延迟10Gb/s下小于1微秒，达到AEC-Q102-003 grade2级，符合ASIL-B级标准。

KD7251内部框架图

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中国车型是全球范围内电子系统最先进的，然而制定汽车电子系统标准却没有中国人一席之地，被IEEE把持，这主要是因为汽车以太网物理层芯片被国外厂家垄断，不得不说这是个遗憾。