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這種汽車晶片，中國廠商正在搶灘
汽車電子電氣系統是以通訊網路為載體，將車內電子裝置通過線束連接在一起。隨著汽車E/E架構的演進和車內功能的複雜度提升。單車ECU數量已經逐漸從20-30多個發展到100多個，部分車輛的線束長度已經高達2.5英里。
汽車中的感測器數量不斷增加，導致車載資料量激增，這對整車即時通訊和資料處理能力有了很高的要求。
經過多年的發展，車載網路已經成為 CAN 匯流排為主，LIN 匯流排為輔，多種匯流排技術並存。由於CAN匯流排只能實現半雙工通訊，且傳輸速度較低，不符合汽車智能化。
傳統分佈式架構無法滿足發展需求下，車載網路轉向域控制和集中控制。
01 哪些車型搭載乙太網路？
由於具有高頻寬、高可靠性、線束輕量化等優勢，車載乙太網路成為承接車內高速通訊需求的關鍵技術。
從2008年，寶馬BMW7首次使用乙太網路架構開始，車載乙太網路逐步普及。
2013 年在寶馬 X5 的 360 度全景泊車系統中應用乙太網路技術。到2015年寶馬開始在其全系車型中部署車載乙太網路，將娛樂、安全和通訊子系統進行整合，建構車載乙太網路系統。
2015 年國內車企奇瑞汽車和博通簽訂了共同開發車載乙太網路應用的合作諒解備忘錄，上汽榮威 RX5 是國內第一個將車載乙太網路應用到環視系統中的車型。
2016 年，車載乙太網路技術得到更多車廠的支援，捷豹、路虎和大眾帕薩特都在其車型整合了車載乙太網路技術。
在造車新勢力中，車載乙太網路的應用也非常迅速，如蔚來汽車、理想汽車、小鵬汽車等。2022 年，小鵬 G9 在國內首次實現千兆乙太網路為主幹通訊架構。2023年，主機廠普遍搭載乙太網路已經成為共識。長安汽車推出的SDA架構，搭載千兆環形乙太網路，此外，比亞迪、廣汽、吉利等也推出了千兆乙太網路適用車型。
汽車乙太網路之所以受到重視，與汽車智能化和自動駕駛技術息息相關。
自動駕駛等級越高，車內通訊對高速率網路的需求就越迫切，L3以上的自動駕駛，需要在車內搭配2.5/5/10G乙太網路，而到了L4/L5自動駕駛，車內需要引入10G+乙太網路。因此，高速車載乙太網路是實現L3及以上自動駕駛必不可少的組態。
02 車載PHY晶片的開始上量
在車內通訊架構逐漸向乙太網路升級的過程中，汽車中的乙太網路物理層晶片需求快速提升。
車載乙太網路物理層晶片（PHY）是乙太網路有線傳輸的基礎通訊晶片之一，主要工作於OSI網路模型的最底層。在物理層晶片方面，每一個感測器側都需要部署一個PHY晶片連結到ADAS域的交換機上，每個交換機節點也需要組態若幹個PHY晶片，以輸入從感測器端傳輸過來的資料。
根據測算 2020 年單車車載乙太網路節點約為6個，隨著域控製器需求的增加預計2025年提升至13個，2030年提升至17-20個。根據乙太網路聯盟的預測，未來智能汽車單車的乙太網路連接埠將超過100個。
2021-2025年車載乙太網路PHY晶片出貨量將呈10倍數量級的增長，2025年中國車載乙太網路物理層晶片搭載量將超過2.9億片。
03 車載乙太網路PHY晶片解決方案
在車載乙太網路PHY晶片領域，行業頭部廠商佔據了絕大多數市場份額。博通、美滿和瑞昱在全球市場有著巨大的領先優勢，加上TI、高通、微芯，這六家廠商佔據超九成的市場。在車載乙太網路PHY上，美滿、博通、瑞昱、TI和NXP五家幾乎佔據了車載全部的市場份額。
目前國內僅有少數團隊在研發車載PHY晶片，主要為裕太微、景略半導體、昆高新芯、鑫瑞技術等。產品更多的是集中在百兆車載乙太網路PHY晶片，有少數的千兆車載PHY晶片產品。
裕太微
裕太微推出車載千兆乙太網路物理層晶片YT8011A系列，與YT8010A系列共同提供車載乙太網路1000/100BASE-T1 PHY的整體解決方案。
YT8010A——單口車載百兆乙太網路物理層晶片（已量產）
2020年，裕太微發佈車載百兆乙太網路物理層晶片——YT8010A。
YT8010A是單對乙太網路物理層收發器（PHY），它實現 IEEE802.3bw 定義的 100BASE-T1 標準的乙太網路物理層，適合廣泛的車載資料傳輸應用。它使用標準 CMOS 工藝製造，實現物理層的功能在單對平衡雙絞線上傳輸和接收資料。
YT8010A基於先進的 DSP 技術，結合自適應均衡器、回波抵消器、模數轉換、鎖相環、線路驅動器、編碼器/解碼器和所有其它需要的100Mbps資料速率電路，實現穩健的性能並超過汽車電磁噪聲環境中的干擾（EMI）要求，同時功耗非常低。
YT8010A 的設計符合 RGMII、RMII 和 MII 介面規範，與支援行業標準乙太網路媒體存取控制器（MAC）的CPU和交換控製器所相容。YT8010A 提供了汽車行業 OEM 和一級供應商所需全面的汽車技術解決方案，符合 AEC-Q100 一級溫度標準。
YT8011A系列——單口車載千兆乙太網路物理層晶片（已量產）
2023年，裕太微發佈了車載千兆乙太網路晶片—YT8011A系列。該系列產品是一種高度整合的解決方案。
YT8011A 是一款相容車載乙太網路百兆100BASE-T1和千兆1000BASE-T1標準的乙太網路收發器，支援IEEE802.3bw和802.3bp協議。
其通過一對差分的遮蔽或者非遮蔽電纜，傳輸和接收乙太網路封包。該系列採用了高速DSP技術和模擬前端（AFE），同時具備極性檢測與校正、自適應均衡、回聲消除、定時恢復和糾錯等功能。
MAC（資料鏈路層）和PHY（物理層）之間的資料傳輸通過簡化的千兆媒體獨立介面（RGMII）或序列千兆媒體獨立介面（SGMII）進行。可支援EEE節能乙太網路、1588時間同步協議、IEEE802.1AS時間同步協議。
支援車載乙太網路的睡眠（SLEEP）/喚醒(WAKE)功能。SLEEP 功能使乙太網路物理層收發 器進入睡眠模式，獲得更低的功耗。WAKE 功能可以有效地將乙太網路物理層收發器從睡眠模式喚醒到正常操作模式。
YT8011A 採用最先進的混合訊號技術和模擬前端（AFE），通過 UTP 電纜實現高速資料傳輸和接收。YT8011A 實現了自適應均衡、串擾消除、回波消除、資料恢復和糾錯等功能， 以提供 100Mbps 或 1000Mbps 的強大傳輸和接收能力。它提供高靜電放電（ESD）保護，以 及優異的電磁相容性（EMC）性能。
景略半導體Cheetah系列（已量產）
景略半導體的JL3xx1是車載單對線千兆乙太網路技術，支援1Gbps或100Mbps的資料傳輸速率，全面相容IEEE 802.3bw和IEEE 802.3bp標準，具有長距離傳輸能力、出色的EMC/EMI和ESD性能、低功耗設計。
景略半導體百兆、千兆PHY產品已經實現大規模量產供貨。廣泛適用於汽車和工業應用，極大的降低了網路布線的成本和重量，同時滿足對高抗干擾性和低功耗通訊的要求。
JL3113、JL3111——1000Base-T1/100Base-T1 車載乙太網路物理層收發器
JL3113和JL3111是景略半導體基於數模混合和數字訊號處理技術，通過先進的半導體工藝製造的高性能車載乙太網路物理層收發器（PHY）。設計用於單對雙絞線通訊，支援 1Gbps 或 100Mbps 的資料速率，符合 IEEE802.3bw 和 IEEE802.3bp 標準，具有出色的 EMI/EMC 和 ESD 性能。
符合汽車等級規範 AEC-Q100 及擴展的溫度範圍（-40℃~+105℃）。廣泛適用於汽車應用，還可以滿足汽車應用對高抗干擾性能和低功耗通訊的要求。
JL3101—— 100Base-T1 車載乙太網路物理層收發器
JL3101 是景略半導體基於先進的數模混合和數字訊號處理技術，製造的高性能車載乙太網路物理層收發器（PHY）。設計用於單對雙絞線通訊，支援 100Mbps 的資料速率，支援 RGMII，MII 和 RMII 介面，完全符合 IEEE802.3bw，具有出色的 EMI/EMC 和 ESD 性能。JL3101 符合汽車等級規範 AEC-Q100 及擴展的溫度範圍（-40℃~+105℃）。
昆高新芯目前能夠提供車載PHY晶片KG701XM，內建了國密安全演算法，核心IP均有自有智慧財產權。據瞭解，昆高新芯千兆PHY已經進行多次迭代流片，處於商業化量產前夕。
鑫瑞技術能夠提供車載PHY晶片XR8010，YT8010A單口車載百兆乙太網路收發器採用了100BASE-T1 IEEE 802.3bw 標準，目前已經通過AEC-Q100 Grade 1車規認證及德國C&S（Communication & Systems Group）實驗室互聯互通相容性測試。
04 中國車載乙太網路PHY晶片應用方向
裕太微YT8010A應用場景廣泛，可應用於智能儀表、智能中控、多媒體顯示、行車記錄儀、車載攝影機、閘道器、車載雷達、360°環視系統等，2020年已成功進入德賽西威。目前在各大Tier1（汽車主機廠的一級供應商）及OEM（汽車主機廠）成功上車量產，累計出貨量超百萬片。
此外，裕太微在接受機構調研時稱，車載百兆PHY晶片已在廣汽、北汽、上汽、吉利、一汽紅旗等汽車行業知名客戶上車量產。
裕太微YT8011A系列可廣泛應用於車載IVI（車載資訊娛樂系統）、座艙控制、ADAS域控、T-BOX（車載通訊終端）等多個車載高速通訊場景。
去年，YT8011A系列成功提前量產並超出預期拿到數家OEM定點項目，再度實現了從1到N的跨越。2024年是此款產品的銷售元年。
景略半導體JL3113、JL3111、JL3101的在汽車領域中的應用主要在閘道器、高級駕駛輔助系統、資訊娛樂系統、車載智能終端。目前已在國內頭部主機廠和整車廠實現量產，後續定點車型超過20款。目前已適配超過20個SoC主平台，尤其在T-BOX領域，適配當前量產的全部國內外基帶平台。
05 結 語
汽車電氣化、智能化和網聯化推動汽車內部資料傳輸需求的爆炸性增長，汽車乙太網路由最初的百兆等級向千兆等級演進，例如支援1000BASE-T1標準的晶片，以滿足ADAS、自動駕駛和車載資訊娛樂系統等應用的高頻寬需求，由此也推動了汽車乙太網路物理層晶片市場規模不斷擴大。
市場中既有國際領先的半導體廠商，比如NXP、德州儀器等，也有像景略半導體、裕太微等國內企業積極參與競爭，推出符合車規的汽車乙太網路物理層晶片產品。隨著智能駕駛技術的深入發展，汽車乙太網路物理層晶片將迎來更廣闊的市場空間。 (半導體產業縱橫)