麦瑞:关注并推动车载网络的发展
控制器局域网络 (CAN) 有所不同,因为它以低带宽和低成本应用为目标,如 Motors 等,以太网现在不会对 CAN 总线构成威胁。但是将来,当汽车含有可连接所有汽车领域的独立以太网主干网(取代通过网关连接的多个不同总线/领域)时,系统成本将降低,使其取代 CAN 成为可能,正如以太网正在进入工业设备层现场总线,因其可通过以太网节点连接多个传感器/致动器。
麦瑞相信该技术的优势将为未来车载网络的进步提供最好、最具成本效益、可扩展性最高的技术。使用标准 100Base-TX 以太网 PHY 技术可利用现有 IEEE802.3 生态系统,无需创建任何新标准化组织。结果是,基于该 PHY 技术,可以更快实现多源解决方案(PHY、控制器和交换机等)。在多种以太网应用(除汽车外)中再次使用同样的硅还可以实现低成本所需的规模经济效益。
此外,线缆成本是汽车行业持续担忧的问题。麦瑞的解决方案——标准以太网加非屏蔽线缆,提供最低系统成本,在线缆、电源、BOM 以及硅成本方面均具有优势。麦瑞公司为汽车领域开发标准以太网解决方案时,所用策略的基本前提是在汽车领域充分发挥以太网的全部优势(生态系统、多个供应商、可以互操作的解决方案、制造规模等),这正是汽车制造商希望改用以太网解决方案(与“专有”/以供应商为主导的解决方案不同)的原因。
对于市场上其他类似的用于车载网络的以太网 PHY,Mike 表示,市场使用如 IEEE802.3 以太网这样的开放式国际标准的主要优势,是允许多个供应商。任何以太网半导体制造商都可提供解决方案,只要他们能取得 AEC-Q100 汽车标准规定的硅和工艺资质。
其一是增加了摄像机、资讯娱乐和网络主干等应用所需的带宽。以太网还为汽车制造商提供可接入最新消费者技术的基础设施,其产品周期远快于汽车。以太网是真正的开放式国际标准 (IEEE802.3),提供许多额外的优势,包括:多个市场(汽车、工业、企业以及消费者)促使成本更低,并带来每年数以亿计的大宗交易;建立成熟的生态系统;802.3 PHY 能够与其他 IEEE 标准配合使用,如以太网供电 (PoE) 标准和节能以太网 (EEE) 标准;数据速度快速提升,从 100 Mbps 提升至1000 Mbps,乃至 10 千兆比特及更高。
另一个优势是:以太网实时性能相对简单,具备了通过利用 IEEE 音频视频桥接 (AVB) 规范所保证的必要服务质量 (QoS)。AV 桥接系统基于下列三种规范:
·IEEE 802.1as 时间同步
·IEEE 802.1Qat 流预留
·针对 AV 桥接器的 IEEE 802.1Qav 队列和转发
其中,时间同步至关重要,可确保在以太网网络中实现优质的音、视频流。IEEE 802.1as 利用特定的精确时间协议 (PTP) 数据包在普通系统时钟源实现整个网络的同步。网络内的节点亦称作时态桥接器,可从基于一系列 PTP 同步信息交换(与主时钟源和相邻部位之间)的网络中提取时序。
针对特定流量方案,IEEE 802.1Qat 流预留能够运用流预留协议 (SRP) 保留网络带宽和缓冲资源。IEEE 802.1Qav 队列和转发方法的基础是,将流量隔离成等步(临界时间)和异步(非临界时间)数据包,优先使用 IEEE 802.1p 规定的优先级。此后,出端口缓冲区被分成两个或两个以上的队列,每一处均分配特定的优先级。同步数据包的优先级最高,而异步数据包的优先级最低。以信用值为基础的流量整形器的设定被用以缓解视频数据的“突发性”。
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