Marvell 公司在拉斯維加斯舉行的CES2018上展示了其最新的汽車無線和以太網(wǎng)連接方案，它承諾竭盡所能助汽車制造商一臂之力，以應(yīng)對數(shù)據(jù)負荷呈指數(shù)增長的需求，同時還會滿足更高效率和更低成本的要求。

高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)和增強的自主性、車載娛樂和遠程信息處理等技術(shù)的采用已經(jīng)有效地將典型的汽車轉(zhuǎn)變?yōu)椤败囕喩系臄?shù)據(jù)中心”， Marvell汽車事業(yè)部副總裁兼總經(jīng)理WillChu在與EETimes /AspenCore交談時表示(圖1)。

圖1：Marvell的Will Chu在CES 2018上展示了Marvell最新的汽車以太網(wǎng)產(chǎn)品，然后闡釋了如何滿足汽車制造商需求的“汽車思維”。 (圖片來源：AspenCore)Chu的看法與福特首席執(zhí)行官吉姆·哈克特(Jim Hackett)的觀點相呼應(yīng)，幾天前哈克特在CES開幕式上發(fā)表了主題演講。在演講中，哈克特詳細闡述了他將汽車視為一種移動服務(wù)平臺、以及運輸即服務(wù)的愿景，而這些都是數(shù)據(jù)密集型的。所有這些數(shù)據(jù)必須在車輛內(nèi)部以及車輛之間(V2V)、車輛與周圍基礎(chǔ)設(shè)施(V2I)之間以及許多其它尚待定義的連接(V2X)之間移動。需要管理、移動和保護的數(shù)據(jù)量急速的增長，需要高速、可靠、低成本的網(wǎng)絡(luò)連接，而汽車以太網(wǎng)正在迅速成為該網(wǎng)絡(luò)的中樞(圖2)。原因很多，首先是汽車以太網(wǎng)在電纜重量方面的優(yōu)勢。

圖2：僅ADAS全景視頻需求就需要多個視頻流，這些視頻流連接信息娛樂系統(tǒng)到某個單獨的ECU。
Chu說：“電纜是汽車中第三重的部件，而汽車以太網(wǎng)使用的則是非常輕便、價格便宜的非屏蔽雙絞線電纜，以及成本低、體積小的連接器。”以太網(wǎng)的第二個關(guān)鍵優(yōu)勢是速度：數(shù)據(jù)速率高達100 Mbits /s的100Base-T1以太網(wǎng)已經(jīng)得到了部署。但其實Marvell在2015年就發(fā)布了基于IEEE 802.3bp標準的88Q2112收發(fā)器，業(yè)界第一個提供了1000Base-T1的產(chǎn)品。這些設(shè)備在Venetian Hotel(威尼斯人酒店)的一個僅限受邀人士參加的房間內(nèi)展示，它們連接到88Q5050安全網(wǎng)關(guān)，該網(wǎng)關(guān)也連接了Marvell的88Q1010100Base-T1方案。88Q5050是Marvell為汽車以太網(wǎng)提供快速、安全方案戰(zhàn)略的核心產(chǎn)品。該產(chǎn)品于2017年7月發(fā)布，是一個8端口的交換機，包含深度包檢測(DPI)和可信任引導(Trusted Boot)等高級安全功能。“汽車聯(lián)網(wǎng)后，易受攻擊。” Chu表示。“但Marvell在以太網(wǎng)及其安全保護方面擁有豐富經(jīng)驗。” Chu指出，這不僅僅是要加密，還要考慮入侵保護和防止拒絕服務(wù)(DoS)攻擊。他說：“最終，我們能夠以更高效的方式開發(fā)更安全的方案。”借助安全網(wǎng)關(guān)和千兆位/秒數(shù)據(jù)速率，以太網(wǎng)可以匯聚來自多個不同網(wǎng)絡(luò)(如CAN、MOST和FlexRay)的數(shù)據(jù)，并為汽車網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計提供新的思路。傳統(tǒng)上，可能會使用一種基于域的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計；使用以太網(wǎng)處理視頻、使用CAN和FlexRay連接傳感器和各個電子控制單元(ECU)；而Chu表示，設(shè)計師也可以選擇分區(qū)的方法(zonal approach)。這意味著車輛基于位置(前部、中部和后部)而不是功能來架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。或者，架構(gòu)設(shè)計也可以是區(qū)(zone)和域(domain)的混合。這種靈活性在很大程度上源于以太網(wǎng)帶給汽車的許多增強功能，包括時間敏感網(wǎng)絡(luò)(TSN)。它使用虛擬信道上的保留帶寬來確保在可預(yù)測的時間限度內(nèi)進行傳送。不太關(guān)鍵的流量可以使用以太網(wǎng)默認的“盡力而為”服務(wù)。因此，以太網(wǎng)可以同時承載時間敏感型數(shù)據(jù)和時間無關(guān)型數(shù)據(jù)。汽車以太網(wǎng)基于既定標準的事實導致了Chu所說的該技術(shù)的第三個優(yōu)點：部件的互操作性。除降低成本之外，這也使得添加連接節(jié)點變得更加容易。Chu表示，在無線通訊方面，2011年，Marvell是第一家將Wi-Fi引入汽車的公司；而在2017年初，該公司宣布推出88W8987xA系列汽車無線芯片(SoC)。該系列的芯片同時支持IEEE 802.11ac Wi-Fi、IEEE 802.11p(用于V2X)和藍牙5。802.11p射頻支持1609.x/車載環(huán)境的無線接入(WAVE)/專用短距通信(DSRC)規(guī)范中的的速率、可靠性和質(zhì)量要求；而藍牙和Wi-Fi射頻則處理車載信息娛樂(IVI)系統(tǒng)和安全無線網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。

超越產(chǎn)品：“汽車思維”

正如Chu指出的，Marvell還有汽車存儲的方案，但是擁有滿足汽車設(shè)計師需求的高性能產(chǎn)品只是Marvell努力的一部分。 Marvell致力于汽車行業(yè)的核心認知是：汽車制造商需要一個可靠的長期合作伙伴，愿意為滿足AEC-Q100等標準所要求的汽車質(zhì)量和可靠性要求而不惜一切努力。“這種‘汽車思維’是一個承諾，與產(chǎn)品本身同樣重要、有時甚至更重要。” Chu說。“我們不光要做所有必要的“現(xiàn)在的工作”，讓我們的客戶充滿信心；我們還承諾為長期的需求而大力投入。”Chu也以此為自己的使命。“我之所以加入Marvell，就是因為它對汽車行業(yè)做出的巨大承諾，”他說。鑒于Chu看到的，“汽車市場在經(jīng)歷一個巨大轉(zhuǎn)變，客戶想要與半導體供應(yīng)商建立比以往緊密得多得多的聯(lián)系。”因此這個承諾是非常重要的。這與更傳統(tǒng)的方法形成了鮮明的對比，相對于汽車，電子和半導體以更快且特有的設(shè)計周期運行。現(xiàn)在，半導體已經(jīng)成為汽車功能不可分割的一部分，所以半導體工程師和汽車設(shè)計師及各自設(shè)計周期需要更緊密地協(xié)調(diào)。這是吸引Chu加入Marvell的原因。“Marvell從事以太網(wǎng)業(yè)務(wù)已有20年，客戶真的希望Marvell的IP(知識產(chǎn)權(quán))能應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。” Chu說：“我對Marvell的承諾和我們擁有的所有專業(yè)技術(shù)感到非常興奮。我可以看到，這兩個因素一道是如何使我們的客戶成功，并使我們的產(chǎn)品上市。我們的團隊很興奮，我希望我們的客戶也能看到這點。”