意法半导体与AutoCore推出基于以太网的ZCU分布式音频解决方案

‍‍‍‍‍‍‍随着“软件定义汽车”(SDV)时代的加速到来，车载电子电气架构(E/E架构)正经历着从分布式ECU向功能域控制(Domain)、再到区域控制(Zonal)的深刻变革。在这一变革浪潮中，意法半导体(STMicroelectronics，简称ST)与奥特酷智能科技(南京)有限公司(简称AutoCore)近日联合宣布，双方已达成深度战略合作，并共同推出了一款极具行业颠覆性的创新成果——基于以太网的ZCU分布式音频解决方案。

本次合作标志着车载音频传输技术迈入了一个全新的阶段，同时也展示了ST与AutoCore致力于通过优势互补，为全球整车厂(OEM)提供高性能、低成本且极具竞争力的智能出行解决方案的决心。 在该方案的联合研发中，ST充分发挥其在车规级半导体领域的深厚积淀，负责区域控制器(ZCU)的整体硬件架构设计及底层软件平台;而AutoCore则凭借其在汽车基础软件领域的强大优势，为方案提供了核心的TSN(时间敏感网络)协议栈支持。双方通过软硬件的高度集成与深度协同，共同攻克了以太网音频传输在实时性、确定性及同步精度方面的技术难题。

客户价值：摆脱A2B的束缚

长期以来，车载音频系统主要依赖于A2B(Automotive Audio Bus)等专有协议进行传输。虽然A2B在过去发挥了重要作用，但在新一代汽车架构中，其弊端日益显现：专有协议带来的高昂授权与芯片成本、需要专用的物理线束导致的车身重量增加、以及复杂的布线设计，都成为了整车厂(OEM)在追求降本增效时的痛点。

与此同时，车载以太网凭借其高带宽、标准化的特性，已逐渐成为车内通信的主流骨干网络。“为何不能直接利用现有的以太网骨干网来传输高质量音频?”已成为了行业共同探索的方向。ST与AutoCore的联合方案，正是对这一问题的完美解答。

创新方案：基于以太网的ZCU分布式音频解决方案

这款基于以太网的ZCU分布式音频解决方案，彻底摒弃了传统的外部独立功放和A2B总线，创新性地将音频功能集成至区域控制器中，直接利用车载以太网骨干网进行音频数据传输。

方案示意

核心优势

显著降本：移除了昂贵的A2B收发器芯片和专用线束，通过复用以太网网络，大幅降低了系统BOM成本。

极致轻量化：扬声器直接就近连接至所在区域的ZCU，极大地缩短了线束长度，减轻了线束重量，简化了整车装配流程。

高性能低延迟：得益于Stellar G MCU内部以太网switch、音频PLL以及MSP(TDM接口)等硬件模块对分布式音频方案的强大支持，以及行业标杆级的高性能TSN(时间敏感网络)协议栈，该方案实现了端到端音频传输路径延迟<2ms，且抖动极低(<100us)，完全满足甚至超越了高保真车载音响系统的严苛要求。

完美支持主动降噪：得益于微秒级的音频同步精度与超低延迟特性，该方案为主动降噪(ANC)及路噪消除(RNC)等高级声学算法提供了理想的底层支持，能有效提升座舱内的静谧性与驾乘体验。

架构优化：音频功放分布在不同的区域控制器中，相比集中式大功放，散热管理更加轻松高效。

应用场景

该方案专为下一代整车电子电气架构——区域架构(Zonal Architecture)量身打造。在这一架构下，系统充分利用已部署的车载以太网骨干网作为音频传输网络，无需额外部署专用的音频数据传输线缆。通过集成的高性能TSN协议栈，座舱SoC(系统级芯片)能够与分布在车身不同位置的区域控制器(ZCU)之间建立高精度同步的音频传输通道。接收到音频信号后，各个ZCU利用其内部集成的音频功率放大器，直接驱动该区域内的扬声器。这一设计不仅简化了系统拓扑，更实现了音频功能的灵活部署与精确控制。

强强联手致力行业创新

这一创新方案的成功落地，得益于ST与AutoCore在各自擅长领域内的多年持续深耕所积累的技术优势和工程经验，以及双方对于该方案的理解认同、深度融合、精细分工及高效合作。

ST：构建完备的控制器底座

作为全球半导体行业的翘楚，意法半导体在本次方案中主要负责区域控制器(ZCU)的整体硬件设计及底层软件平台。方案核心采用了意法半导体新一代Stellar系列MCU，集成了路由加速引擎、硬件辅助虚拟化技术、音频PLL以及I2S/TDM音频接口，为复杂以太网数据流量处理和实时音频数据处理提供强大的算力和硬件支撑。同时，意法半导体还提供高性能车规级D类音频功放，包括HFDA系列产品，具备低时延与卓越音质表现，覆盖从单声道到多声道，以及从低功率到超高功率的多种输出配置。

AutoCore：提供关键软件赋能

作为汽车基础软件领域的佼佼者，AutoCore为该方案提供了核心的中间件与协议栈支持。AutoCore负责开发并集成了关键的TSN(Time Sensitive Networking)协议栈，包括IEEE 802.1AS(时钟同步)、IEEE 1722(AVTP音频传输协议)、802.1Qav/Qat(流量整形与预留)等。值得一提的是，AutoCore的TSN协议栈具备极高的跨平台可移植性，不仅能够部署在ZCU端，同样可以部署在座舱SoC或其他中央计算平台中，从而为整车厂(OEM)提供覆盖全车骨干网的端到端TSN解决方案。AutoCore高效、稳定的软件栈，确保了音频数据在复杂的以太网网络中能够被确定性、低延迟地传输，完美释放了硬件的潜能。

高层寄语

意法半导体副总裁，通用及汽车微控制器事业部总经理Luca Rodeschini表示：“区域架构(Zonal Architecture)是汽车工业转型的关键一步。我们很高兴能与AutoCore达成战略合作，通过这一突破性的集成音频方案，充分展示了Stellar MCU系列在处理复杂实时负载方面的卓越性能。结合ST稳健的硬件底座与AutoCore前沿的软件技术，我们将共同开启汽车电子高效、灵活设计的新篇章。”

AutoCore创始人兼CEO张旸表示：“我们非常荣幸能与意法半导体携手，将这一基于以太网的创新音频解决方案推向市场。AutoCore的使命是通过高可靠、高性能的软件赋能软件定义汽车的变革。此次合作证明，利用标准化的以太网和TSN技术，我们不仅能提供卓越的音频体验，更能帮助整车厂(OEM)显著降低系统复杂度与成本。ST的Stellar G通过独特的硬件加速功能，在无需增加额外外部器件的前提下显著提升系统性能，这为AutoCore解决方案加速推向市场提供了重要助力，并进一步增强了我们面向未来智能汽车的竞争优势。”

展望未来

此次基于以太网的ZCU集成音频解决方案的发布，不仅是一次技术上的突破和创新，更是ST与AutoCore战略合作的起点。双方一致同意，将继续深化合作，结合ST在车载芯片领域的深厚积累与AutoCore在分布式通信、SOA架构、平台化及实时计算领域的整体方案能力优势，共同探索更多面向未来的智能移动计算应用场景。

在软件定义汽车的征途中，ST与AutoCore将携手助力整车厂(OEM)客户构建更智能、更高效、更具成本优势的下一代汽车电子架构，共同聆听未来出行的美好乐章。

关于AutoCore

AutoCore是面向智能移动计算平台的高性能、可扩展且具备功能安全能力的系统软件供应商。AutoCore提供完整的软件平台，助力汽车、机器人、航空航天和工业控制领域的整车厂(OEM)与一级供应商构建可靠、安全的基础软件平台。公司已与各行业的头部企业建立战略合作关系，其产品已在多个行业的量产项目中成功部署。

关于意法半导体

在意法半导体，我们拥有约50,000名创新者和实践者，掌控从设计到制造的完整半导体供应链，并具备行业前沿的制造工艺和生产基地。作为一家垂直整合元器件制造商(IDM)，我们与超过200,000家客户和数以千计的合作伙伴携手，设计并打造产品、解决方案与生态系统，帮助他们应对挑战、把握机遇，同时支持构建一个更加可持续发展的世界。我们的技术赋能更智能的出行、更高效的电源与能源管理，以及大规模部署云连接的自主智能设备。我们正稳步推进碳中和目标，覆盖所有直接与间接排放(第1、2范畴)，以及产品运输、商务差旅和员工通勤排放(我们重点关注的第3范畴)，并计划在2027年底前实现100%可再生电力采购目标。