無論汽車電子架構如何變化，其核心都是網關，網關分中央網關和局域普通網關兩種，中央網關與T-Box和診斷總線相連，普通網關則針對每個功能域。在兩個高層協議不同或兩個不同網段之間通信，都需要網關加入。網關是一個典型的Layer3層設備。通常一個VLAN對應一個網段。網段不相同，即使在一個廣播域，也需要網關加入。如果只是不同以太網段之間的通信，那么網關基本上就是一個路由。

網關的主要職責包括：網絡協議轉換，數據路由，診斷路由，防火墻，信息鏡像，監控網絡流量并探測指令，網絡管理，密鑰管理，OTA管理。還有就是服務導向型SOA架構或者說軟件定義汽車型架構離不開自適應Autosar中間件，網關部分自然需要考慮，因此需要留夠足夠的算力余量。早期的網關處理器就是一個MCU，但考慮SOA的話，至少要加上4個Cortex的A53或兩個A72。衡量網關性能的主要指標就是數據延遲程度。

現階段汽車電子架構的中央網關

未來SOA架構（即Zonal）的汽車網關，網關連接傳感器或信息輸入設備，將信號送到超級運算核心處理也就是大眾MEB平臺所說的ICAS，處理得到的執行命令送給執行器或顯示器。這種設計看似沒有中央網關，實際上與T-Box相連的Cockpit超算核心里有一個中央網關。

現階段典型網關的設計框架圖。

上圖為NXP最新的網關處理器S32G274A的中央網關開發板電路框架圖。NXP幾乎壟斷中央網關市場，這個圖也就是未來5年內主流中央網關的電路框架圖。

上表為S32G274網關主要集成電路一覽

SOA網關的軟件架構

除了中央網關，分域網關或者不考慮SOA架構的中央網關（畢竟自適應Autosar還是有點遙遠）的中央網關通常只需考慮路由和協議轉換。這樣一般的MCU也可以勝任主處理器，無需Cortex-A53/A72這樣相對較高算力的內核。自然也不需要DDR和Flash，只需要EMMC。 英飛凌為拖車型房車設計了一個分域網關。

外國人是比較喜歡這樣的拖車型房車，中國人則喜歡炒房子，這東西相當罕見。

上圖為英飛凌拖車網關的框架圖，以太交換機是臺灣瑞昱的RTL9047。

上圖是英飛凌設計的網關，使用了Marvell的88Q5050以太交換機。

對于未來的ADAS域運算單元，即使不考慮L4也很有可能采用PCIe交換連接多個運算單元的設計，尤其是將來的SOA架構，PCIe交換是毫無疑問要出現的。當然，以太網交換機也是不可避免要使用的。為了簡化設計，德州儀器特別推出了一個針對ADAS域的網關處理器，其最大特點是內部包含了以太網交換和PCIe交換，堪稱ADAS域最佳網關處理器，這就是DRA829V。

上圖為DRA829V的內部框架圖，當然考慮到成本，不可能把物理層塞進去了，不過有8口，也有一定余量，PCIe則有4個，也有余量。德州儀器是考慮未來10年的電子架構。

上圖是DRA829V的開發板，相對NXP和英飛凌的，清爽很多。LPDDR4是美光的，4GB容量，NOR Flash可能也是美光的，64MB。HyperFlash是Spansion的，64MB的Flash+32MB的RAM。以太網PHY有兩個，德州儀器的10/100/1000M的DP83867（兼容TSN，超低延遲），Microsemi的VSC8514，也是10/100/1000M。 芯片從設計到用到量產車上，時間長達4-5年，且至少要保持至少5-8年的生命周期，也就是說芯片設計者要考慮到10年后的市場需求，反過來也可以說芯片定義了未來10年的技術路線，從這個意義上來講，真正決定汽車電子架構的上游芯片廠家，沒有這些廠家支持，軟件定義汽車是空談。 做人工智能的很多，但做界面和混合IC等半導體廠家屈指可數，這些廠家才是真正的行業引領者。

原文標題：軟件定義汽車架構的核心：網關

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責任編輯：haq