2023汽车半导体生态峰会 || 景略张博一：高速网络通信
以“链启芯程·智造未来”为主题的“2023汽车半导体生态峰会暨全球汽车电子博览会”，由广东省工业和信息化厅、深圳市工业和信息化局、中国能源汽车传播集团指导，《中国汽车报》社主办，爱集微承办，于2023年9月26日至27日在深圳福田会议中心隆重召开。
本届峰会坚持行业领袖峰会的高端定位，全面助力产业间深度融合与创新，推动上下游产业链伙伴携手合作，共同构建具有全球竞争力的汽车科技创新新生态。
峰会现场，多领域、多视角开展的20场特色活动，囊括主峰会、技术研讨、项目路演、专业展览、交流盛宴等，汇聚政、产、学、研、用、投等多个产业圈层，围绕全球及中国汽车半导体产业热点展开交流，峰会重点聚焦新技术、新趋势，深入剖析汽车半导体各细分领域的发展机遇和挑战，近百个精彩纷呈的演讲，共同呈现出一幅专业而全面的思维图景。
其中，在9月26日举办的“汽车电子部件及车规级芯片专场”，景略半导体车载业务总监张博一，做了题为《高速网络通信》的精彩演讲。以下内容为现场演讲实录：
张博一：大家下午好!
景略半导体车载业务总监张博一
景略半导体，在车载系统里面聚焦一件事——聚焦高速的网络通信。因为涉及到不同的业务环节，所以我尽量从系统的角度，能跟大家分享一下我们怎么看车载智能化所需要的高速网络。
从整个车载半导体增量的角度看，主要是三个大部分：电动化、传统汽车电子的自然增量和智能化，这个智能化正是我们公司关注的焦点。回到传统的汽车来看，其实车里面的数据量是非常小的，但一个智能化的车，将来会变得类似于一个移动的数据中心。
一辆智能化程度高的车里面有哪些数据？大家熟悉AI的话，一定会看到数据对于AI的迭代十分重要——AI模型的智能化程度一定是要靠大量数训练它。智能化程度也是一样，一方面，我们需要去对单车的外界环境做很多感知，这里面就涉及到单车的传感器，有视觉、激光雷达、毫米波雷达，包括单车的惯导等；另一方面，是车内的总线数据的连接，当架构有多个域控之后，包括对于现有的系统做升级的时候，车内会有很多数据交互、OTA的升级数据的分发以及状态的检测。第三个部分是远程的智能网联带来的远程数据交互，会有V2X、下行的OTA、上行数据的备份；最后一个部分，是用户和车关联产生的数据。这四个部分，当车的智能化程度快速提升的时候，本身会产生很多数据量。整车要非常高效的完成这种数据量的处理的情况下，需要一个非常高效的数据网络，只有车内的高速网络架构存在了，这些数据才能真正的被很好地用起来。
从车载网络的角度，我们会非常关注架构的演进，当架构演进的时候，一定不是为了做这个架构而产生一个架构，它的核心一定是架构解决一些随着技术发展、客户对整体应用需求的提升产生的问题。传统的E/E式分布式架构，一辆车上会有几十个ECU，每个ECU里面可能会有一个小的MCU，形成一个非常复杂的网络。这种架构可扩展性非常差，同时每个零部件是在一个单独的环境里开发，所以软件的开发环境也会非常不一致，包括它的ECU的协调以及整个通信的速率、带宽也很难支撑做高速、高效的数据交互。
域集中式的方式，在车载网络架构里面也是有多年践行的，其基础概念就是在车里面，按照功能部件做划分，通过域控对整个域内下游的执行器做控制。基于功能域的域控，可以实现一定程度的软硬件的解耦，包括基于不同的功能域做开发的时候，对不同可靠性安全等级的要求，可以做有效的隔离，做针对性的开发。在功能域架构里，几个大域之间的数据传输和交互已经开始部署一个高速的主干网络。
跨域的中央计算，也会有一部分本地的分布式计算，基础是不再基于功能域做划分，而是基于算力的调度分布划分。举个例子，现在很多Tier1在推行泊一体的方案、舱泊一体的方案，算力在不同的域场景下面可以实现很好的复用，而不是在每个应用模块下面固化有单独的算力，这样的话，在整车面对越来越多复杂的应用场景时，算力的调度会更有效。基于高速的网络，很好的支持本地计算和中央计算的分布，这样的话能够更好的对算力的负载和数据的负载做动态平衡。在这种架构下，就会有大规模的数据传输网络的需求。基于此，车里面的网络结构，需要不断演进并选择最佳的数据传输技术实现。
景略的观点认为整个车载以太网最终会是车内的高效网络架构生态。今天我们去看数据中心，整个数据中心完全基于一个以太网的架构做数据传输。过去几年，以太网生态在车载里有非常快的技术演进，分几个角度去看：一个角度是，在速率的覆盖上，两个大的方向，一个是更高速，百兆、千兆已经大规模在车载上使用；正在快速推向更高的速率，10G、25G，包括50G+switch，业界已经有产品在推广。同步更低的速率10-T1S，跟CAN的走线是类似的环节，能优化CAN转以太网数据的转换开销，包括消除CAN总线存在的一定信息安全隐患问题。
第二角度，当速率提高后，整个组网能力有非常大的提高，因为当你要组网的时候，首先要去做协议端和硬件端的部署。硬件层，这两年OEM端的CCU加ZCU，这种硬件架构在大规模做部署。主流的车厂，系统架构至少有一个中高端的平台是CCU架构，硬件部署已经具备环网或星环混合网络的能力。同时，TSN协议开始应用普及，从过去的一到两年还是一个预研的项目，到TSN协议在量产平台上的部署。这种部署会带来车辆数据处理能力提升和网络的进一步提升。
第三个角度，安全性和功耗上会有进一步的提升。因为网络需要大规模的部署，一方面需要有很好的安全性；另一方面它的功耗会是整车关注的重点。在安全性方面，MACsec和IPsec会逐步在整车上应用。=以太网可以单节点做物理层加密，也可以在IP层做加密。在功耗上面，TC10功能类似CAN的休眠唤醒，partial networking（英）的应用，会让以太网的部署在功耗层面变得更友好。
最后一个角度任何网络的部署都要依赖应用生态的发展。一方面，车载的SOC、MCU的MAC口，过去几年快速的演进，尤其是SOC已经非常普遍地支持以太网口、PCIE口。在MCU产品上，中高端的MCU基本上是千兆MAC的部署。另一方面，随着以太网cable和connector成本的下行，对客户的系统成本变得越来越友好。
大家对以太网有一个疑问：以太网到底能不能取代视频serdes，我们的观点是，以太网与视频serdes会保持一个相当长期的共存，是一个非常互补的关系，并不是一个完全替代的关系。整个以太网在视频系统上的提升或应用，会有几个重要的维度。第一个维度是带宽，今天以太网大规模上车只到了千兆的速率，而视频的应用需要不止万兆的带宽。在较高带宽的场景下，以太网在系统成本上跟视频serdes是有差距的。第二个维度是生态，SOC的接口、CAS的接口包括panel的接口，所有接口今天还是以MIPI的口作为主流的方向。基于这样的生态，相当长的时间内，serdes还是跟主控端接口适配最好的方案。
第三维度是成本，这个成本不单只是在芯片层的成本，还有束和连接器的成本。这两部分成本，从系统的角度一段时间内，serdes还是有优势的。所以，serdes加以太网，会共同构成车载高速网络系统。景略就是布局在整个车载的全栈高速网络系统，我们会同时布局以太网和serdes，在以太网会有一层的PHY、二层的switch、三层的更复杂的DxU方案。回到车载市场的布局，智能化程度高车会具备大量的高速通信节点，会有25个应用，因为高速传输会成对出现，所以会有超过50个节点。速率有高有低，平均单价3美金，大概就是150美金，这对于车载芯片是什么概念？一辆智能电动车，最大的单一品类是功率，第二大单一品类是计算，第三大单一品类其实就是高速传输。
简要介绍一下我们公司，主力团队来自于CREDO、MARVELL、CISCO等聚焦高速通信的芯片大厂。现在大概有300人，全栈的IP我们都是自研状态。除了标准的车规流程体系，也具有功能安全ISO26262的ASIL-D流程认证。在助力国产智能化落地的方面，景略是国产第一家的车载千兆PHY的量产公司，千兆PHY所有的IP都是自研的。下游的应用已覆盖三个大的域：座舱、智驾和网关，已适配的SOC平台超过20家，尤其在TBOX领域，基本上适配了国内国外全部的SOC主平台。目前已经开始在头部车厂在大规模量产，后续的定点车型超过20个。技术方面，我们就是持续在L1的物理层、L2的交换层、三层的DPU，持续做车载业务的积累。
最后一页是跟友商的行业分享。传输作为传感和计算中间的桥梁，有很多合作的空间，所以，我们是一个很开放的态度，赋能整个车载行业。希望和大家共同持续加速国产智能化落地，打造更好的应用生态。我今天的分享就这样，谢谢大家。
