這種汽車(chē)芯片，國內廠(chǎng)商正在搶灘

汽車(chē)電子電氣系統是以通信網(wǎng)絡(luò )為載體，將車(chē)內電子設備通過(guò)線(xiàn)束連接在一起。隨著(zhù)汽車(chē) E/E 架構的演進(jìn)和車(chē)內功能的復雜度提升。單車(chē) ECU 數量已經(jīng)逐漸從 20-30 多個(gè)發(fā)展到 100 多個(gè)，部分車(chē)輛的線(xiàn)束長(cháng)度已經(jīng)高達 2.5 英里。

汽車(chē)中的傳感器數量不斷增加，導致車(chē)載數據量激增，這對整車(chē)實(shí)時(shí)通信和數據處理能力有了很高的要求。

經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，車(chē)載網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)成為 CAN 總線(xiàn)為主，LIN 總線(xiàn)為輔，多種總線(xiàn)技術(shù)并存。由于 CAN 總線(xiàn)只能實(shí)現半雙工通訊，且傳輸速度較低，不符合汽車(chē)智能化。

傳統分布式架構無(wú)法滿(mǎn)足發(fā)展需求下，車(chē)載網(wǎng)絡(luò )轉向域控制和集中控制。

哪些車(chē)型搭載以太網(wǎng)？

由于具有高帶寬、高可靠性、線(xiàn)束輕量化等優(yōu)勢，車(chē)載以太網(wǎng)成為承接車(chē)內高速通信需求的關(guān)鍵技術(shù)。

從 2008 年，寶馬 BMW7 首次使用以太網(wǎng)架構開(kāi)始，車(chē)載以太網(wǎng)逐步普及。

2013 年在寶馬 X5 的 360 度全景泊車(chē)系統中應用以太網(wǎng)技術(shù)。到 2015 年寶馬開(kāi)始在其全系車(chē)型中部署車(chē)載以太網(wǎng)，將娛樂(lè )、安全和通信子系統進(jìn)行整合，構建車(chē)載以太網(wǎng)系統。

2015 年國內車(chē)企奇瑞汽車(chē)和博通簽訂了共同開(kāi)發(fā)車(chē)載以太網(wǎng)應用的合作諒解備忘錄，上汽榮威 RX5 是國內第一個(gè)將車(chē)載以太網(wǎng)應用到環(huán)視系統中的車(chē)型。

2016 年，車(chē)載以太網(wǎng)技術(shù)得到更多車(chē)廠(chǎng)的支持，捷豹、路虎和大眾帕薩特都在其車(chē)型集成了車(chē)載以太網(wǎng)技術(shù)。

在造車(chē)新勢力中，車(chē)載以太網(wǎng)的應用也非常迅速，如蔚來(lái)汽車(chē)、理想汽車(chē)、小鵬汽車(chē)等。2022 年，小鵬 G9 在國內首次實(shí)現千兆以太網(wǎng)為主干通信架構。2023 年，主機廠(chǎng)普遍搭載以太網(wǎng)已經(jīng)成為共識。長(cháng)安汽車(chē)推出的 SDA 架構，搭載千兆環(huán)形以太網(wǎng)，此外，比亞迪、廣汽、吉利等也推出了千兆以太網(wǎng)適用車(chē)型。

汽車(chē)以太網(wǎng)之所以受到重視，與汽車(chē)智能化和自動(dòng)駕駛技術(shù)息息相關(guān)。

自動(dòng)駕駛級別越高，車(chē)內通信對高速率網(wǎng)絡(luò )的需求就越迫切，L3 以上的自動(dòng)駕駛，需要在車(chē)內搭配 2.5/5/10G 以太網(wǎng)，而到了 L4/L5 自動(dòng)駕駛，車(chē)內需要引入 10G+以太網(wǎng)。因此，高速車(chē)載以太網(wǎng)是實(shí)現 L3 及以上自動(dòng)駕駛必不可少的配置。

車(chē)載 PHY 芯片的開(kāi)始上量

在車(chē)內通信架構逐漸向以太網(wǎng)升級的過(guò)程中，汽車(chē)中的以太網(wǎng)物理層芯片需求快速提升。

車(chē)載以太網(wǎng)物理層芯片（PHY）是以太網(wǎng)有線(xiàn)傳輸的基礎通信芯片之一，主要工作于 OSI 網(wǎng)絡(luò )模型的最底層。在物理層芯片方面，每一個(gè)傳感器側都需要部署一個(gè) PHY 芯片鏈接到 ADAS 域的交換機上，每個(gè)交換機節點(diǎn)也需要配置若干個(gè) PHY 芯片，以輸入從傳感器端傳輸過(guò)來(lái)的數據。

根據測算 2020 年單車(chē)車(chē)載以太網(wǎng)節點(diǎn)約為 6 個(gè)，隨著(zhù)域控制器需求的增加預計 2025 年提升至 13 個(gè)，2030 年提升至 17-20 個(gè)。根據以太網(wǎng)聯(lián)盟的預測，未來(lái)智能汽車(chē)單車(chē)的以太網(wǎng)端口將超過(guò) 100 個(gè)。

2021-2025 年車(chē)載以太網(wǎng) PHY 芯片出貨量將呈 10 倍數量級的增長(cháng)，2025 年中國車(chē)載以太網(wǎng)物理層芯片搭載量將超過(guò) 2.9 億片。

車(chē)載以太網(wǎng) PHY 芯片解決方案

在車(chē)載以太網(wǎng) PHY 芯片領(lǐng)域，行業(yè)頭部廠(chǎng)商占據了絕大多數市場(chǎng)份額。博通、美滿(mǎn)和瑞昱在全球市場(chǎng)有著(zhù)巨大的領(lǐng)先優(yōu)勢，加上 TI、高通、微芯，這六家廠(chǎng)商占據超九成的市場(chǎng)。在車(chē)載以太網(wǎng) PHY 上，美滿(mǎn)、博通、瑞昱、TI 和 NXP 五家幾乎占據了車(chē)載全部的市場(chǎng)份額。

目前國內僅有少數團隊在研發(fā)車(chē)載 PHY 芯片，主要為裕太微、景略半導體、昆高新芯、鑫瑞技術(shù)等。產(chǎn)品更多的是集中在百兆車(chē)載以太網(wǎng) PHY 芯片，有少數的千兆車(chē)載 PHY 芯片產(chǎn)品。

裕太微

裕太微推出車(chē)載千兆以太網(wǎng)物理層芯片 YT8011A 系列，與 YT8010A 系列共同提供車(chē)載以太網(wǎng) 1000/100BASE-T1 PHY 的整體解決方案。

YT8010A——單口車(chē)載百兆以太網(wǎng)物理層芯片（已量產(chǎn)）

裕太微 YT8010A 管腳

2020 年，裕太微發(fā)布車(chē)載百兆以太網(wǎng)物理層芯片——YT8010A。

YT8010A 是單對以太網(wǎng)物理層收發(fā)器（PHY），它實(shí)現 IEEE802.3bw 定義的 100BASE-T1 標準的以太網(wǎng)物理層，適合廣泛的車(chē)載數據傳輸應用。它使用標準 CMOS 工藝制造，實(shí)現物理層的功能在單對平衡雙絞線(xiàn)上傳輸和接收數據。

YT8010A 基于先進(jìn)的 DSP 技術(shù)，結合自適應均衡器、回波抵消器、模數轉換、鎖相環(huán)、線(xiàn)路驅動(dòng)器、編碼器/解碼器和所有其它需要的 100Mbps 數據速率電路，實(shí)現穩健的性能并超過(guò)汽車(chē)電磁噪聲環(huán)境中的干擾（EMI）要求，同時(shí)功耗非常低。

YT8010A 的設計符合 RGMII、RMII 和 MII 接口規范，與支持行業(yè)標準以太網(wǎng)媒體訪(fǎng)問(wèn)控制器（MAC）的 CPU 和交換控制器所兼容。YT8010A 提供了汽車(chē)行業(yè) OEM 和一級供應商所需全面的汽車(chē)技術(shù)解決方案，符合 AEC-Q100 一級溫度標準。

YT8011A 系列——單口車(chē)載千兆以太網(wǎng)物理層芯片（已量產(chǎn)）

YT8011A 管腳

2023 年，裕太微發(fā)布了車(chē)載千兆以太網(wǎng)芯片—YT8011A 系列。該系列產(chǎn)品是一種高度集成的解決方案。

YT8011A 是一款兼容車(chē)載以太網(wǎng)百兆 100BASE-T1 和千兆 1000BASE-T1 標準的以太網(wǎng)收發(fā)器，支持 IEEE802.3bw 和 802.3bp 協(xié)議。

其通過(guò)一對差分的屏蔽或者非屏蔽電纜，傳輸和接收以太網(wǎng)數據包。該系列采用了高速 DSP 技術(shù)和模擬前端（AFE），同時(shí)具備極性檢測與校正、自適應均衡、回聲消除、定時(shí)恢復和糾錯等功能。

MAC（數據鏈路層）和 PHY（物理層）之間的數據傳輸通過(guò)簡(jiǎn)化的千兆媒體獨立接口（RGMII）或串行千兆媒體獨立接口（SGMII）進(jìn)行?？芍С?EEE 節能以太網(wǎng)、1588 時(shí)間同步協(xié)議、IEEE802.1AS 時(shí)間同步協(xié)議。

支持車(chē)載以太網(wǎng)的睡眠（SLEEP）/喚醒 (WAKE) 功能。SLEEP 功能使以太網(wǎng)物理層收發(fā) 器進(jìn)入睡眠模式，獲得更低的功耗。WAKE 功能可以有效地將以太網(wǎng)物理層收發(fā)器從睡眠模式喚醒到正常操作模式。

YT8011A 采用最先進(jìn)的混合信號技術(shù)和模擬前端（AFE），通過(guò) UTP 電纜實(shí)現高速數據傳輸和接收。YT8011A 實(shí)現了自適應均衡、串擾消除、回波消除、數據恢復和糾錯等功能，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(yōu)異的電磁兼容性（EMC）性能。

景略半導體 Cheetah 系列（已量產(chǎn)）

景略半導體的 JL3xx1 是車(chē)載單對線(xiàn)千兆以太網(wǎng)技術(shù)，支持 1Gbps 或 100Mbps 的數據傳輸速率，全面兼容 IEEE 802.3bw 和 IEEE 802.3bp 標準，具有長(cháng)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(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現大規模量產(chǎn)供貨。廣泛適用于汽車(chē)和工業(yè)應用，極大的降低了網(wǎng)絡(luò )布線(xiàn)的成本和重量，同時(shí)滿(mǎn)足對高抗干擾性和低功耗通信的要求。

JL3113、JL3111——1000Base-T1/100Base-T1 車(chē)載以太網(wǎng)物理層收發(fā)器

JL3113 和 JL3111 是景略半導體基于數?；旌虾蛿底中盘柼幚砑夹g(shù)，通過(guò)先進(jìn)的半導體工藝制造的高性能車(chē)載以太網(wǎng)物理層收發(fā)器（PHY）。設計用于單對雙絞線(xiàn)通訊，支持 1Gbps 或 100Mbps 的數據速率，符合 IEEE802.3bw 和 IEEE802.3bp 標準，具有出色的 EMI/EMC 和 ESD 性能。

符合汽車(chē)等級規范 AEC-Q100 及擴展的溫度范圍（-40℃~+105℃）。廣泛適用于汽車(chē)應用，還可以滿(mǎn)足汽車(chē)應用對高抗干擾性能和低功耗通信的要求。

JL3101——100Base-T1 車(chē)載以太網(wǎng)物理層收發(fā)器

JL3101 是景略半導體基于先進(jìn)的數?；旌虾蛿底中盘柼幚砑夹g(shù)，制造的高性能車(chē)載以太網(wǎng)物理層收發(fā)器（PHY）。設計用于單對雙絞線(xiàn)通訊，支持 100Mbps 的數據速率，支持 RGMII，MII 和 RMII 接口，完全符合 IEEE802.3bw，具有出色的 EMI/EMC 和 ESD 性能。JL3101 符合汽車(chē)等級規范 AEC-Q100 及擴展的溫度范圍（-40℃~+105℃）。

昆高新芯目前能夠提供車(chē)載 PHY 芯片 KG701XM，內置了國密安全算法，核心 IP 均有自有知識產(chǎn)權。據了解，昆高新芯千兆 PHY 已經(jīng)進(jìn)行多次迭代流片，處于商業(yè)化量產(chǎn)前夕。

XR8010

鑫瑞技術(shù)能夠提供車(chē)載 PHY 芯片 XR8010，YT8010A 單口車(chē)載百兆以太網(wǎng)收發(fā)器采用了 100BASE-T1 IEEE 802.3bw 標準，目前已經(jīng)通過(guò) AEC-Q100 Grade 1 車(chē)規認證及德國 C&S（Communication & Systems Group）實(shí)驗室互聯(lián)互通兼容性測試。

國內車(chē)載以太網(wǎng) PHY 芯片應用方向

裕太微 YT8010A 應用場(chǎng)景廣泛，可應用于智能儀表、智能中控、多媒體顯示、行車(chē)記錄儀、車(chē)載攝像頭、網(wǎng)關(guān)、車(chē)載雷達、360°環(huán)視系統等，2020 年已成功進(jìn)入德賽西威。目前在各大 Tier1（汽車(chē)主機廠(chǎng)的一級供應商）及 OEM（汽車(chē)主機廠(chǎng)）成功上車(chē)量產(chǎn)，累計出貨量超百萬(wàn)片。

此外，裕太微在接受機構調研時(shí)稱(chēng)，車(chē)載百兆 PHY 芯片已在廣汽、北汽、上汽、吉利、一汽紅旗等汽車(chē)行業(yè)知名客戶(hù)上車(chē)量產(chǎn)。

YT8011A 應用框圖

裕太微 YT8011A 系列可廣泛應用于車(chē)載 IVI（車(chē)載信息娛樂(lè )系統）、座艙控制、ADAS 域控、T-BOX（車(chē)載通信終端）等多個(gè)車(chē)載高速通信場(chǎng)景。

去年，YT8011A 系列成功提前量產(chǎn)并超出預期拿到數家 OEM 定點(diǎn)項目，再度實(shí)現了從 1 到 N 的跨越。2024 年是此款產(chǎn)品的銷(xiāo)售元年。

JL3113 應用框圖

景略半導體 JL3113、JL3111、JL3101 的在汽車(chē)領(lǐng)域中的應用主要在網(wǎng)關(guān)、高級駕駛輔助系統、信息娛樂(lè )系統、車(chē)載智能終端。目前已在國內頭部主機廠(chǎng)和整車(chē)廠(chǎng)實(shí)現量產(chǎn)，后續定點(diǎn)車(chē)型超過(guò) 20 款。目前已適配超過(guò) 20 個(gè) SoC 主平臺，尤其在 T-BOX 領(lǐng)域，適配當前量產(chǎn)的全部國內外基帶平臺。

結語(yǔ)

汽車(chē)電氣化、智能化和網(wǎng)聯(lián)化推動(dòng)汽車(chē)內部數據傳輸需求的爆炸性增長(cháng)，汽車(chē)以太網(wǎng)由最初的百兆級別向千兆級別演進(jìn)，例如支持 1000BASE-T1 標準的芯片，以滿(mǎn)足 ADAS、自動(dòng)駕駛和車(chē)載信息娛樂(lè )系統等應用的高帶寬需求，由此也推動(dòng)了汽車(chē)以太網(wǎng)物理層芯片市場(chǎng)規模不斷擴大。

市場(chǎng)中既有國際領(lǐng)先的半導體廠(chǎng)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(yè)積極參與競爭，推出符合車(chē)規的汽車(chē)以太網(wǎng)物理層芯片產(chǎn)品。隨著(zhù)智能駕駛技術(shù)的深入發(fā)展，汽車(chē)以太網(wǎng)物理層芯片將迎來(lái)更廣闊的市場(chǎng)空間。