軟體定義大勢明確 汽車乙太網路應用加速前進

圖一 : 車輛被劃分爲各個區域，這些區域彼此通訊以協調車輛需要執行哪些操作。（source：Microchip）

【作者： 籃貫銘】

本文爲Microchip汽車業務部門企業副總裁Matthias Kaestner，接受媒體採訪的文字節錄。文中，他針對近期備受關注的汽車乙太網路技術的發展提出看法，並且解析Microchip所將採取的解決之道。

汽車乙太網（Automotive Ethernet），顧名思義，就是一種專門用於汽車數據通訊的乙太網路，它主要的目的是用來達成車載資訊系統的數位化，並進一步實現汽車智慧化的願景。隨着車聯網和自駕車應用的逐步落實，汽車乙太網路的重要性也在近期受到了市場的關注。

事實上，汽車乙太網路並不是新概念，很多解決方案早在2015年，甚至更早的時候就推出了。然而它跟一般人所理解的普通乙太網路技術，仍存在着一些不同之處。

減少系統佈線 汽車乙太網路正快速發展中

Microchip汽車業務部門企業副總裁Matthias Kaestner指出，促使汽車公司採用乙太網技術的主要因素，是將佈線減少到只用一對平衡線，同時具備足夠的可靠性。更重要的是，汽車乙太網半導體產品，是經過專門設計，能夠滿足汽車產業嚴格的環境要求，幷包括系統建造商需要的ISO 26262功能安全合規所需的文件資料。

而在實體層連接上，汽車乙太網使用與標準乙太網相同的框架結構和通訊機制，其中也包括所有的安全功能，這就是爲何汽車乙太網現在會受到許多人青睞的原因。

至於目前汽車乙太網路發展到什麼階段？Matthias Kaestner表示，像大多數汽車技術一樣，汽車乙太網一開始只在高階、功能豐富的旗艦車型中部署，但現在正在大規模量產的車型中部署，並在汽車產業中快速被採用。由於乙太網路非常成熟，且只有實體層改變用於車輛，因此汽車製造商可以得力於過去50年間，乙太網路被運用在各種應用中所累積的知識。

談到汽車廠對汽車乙太網路技術的態度，以及電動車公司與傳統汽車製造商在採用汽車乙太網路技術的觀點和意願時，Matthias Kaestner認爲，大多數汽車製造商若不是正在部署乙太網路，就是正在評估其在下一代車輛中的使用。因爲乙太網路構成了車輛的基本通訊骨幹，與車輛使用電動馬達還是內燃發動機無關。

汽車朝向軟體定義 系統架構面向分散式

他表示，乙太網路使汽車製造商可以從硬體驅動的集中架構轉，變爲更分散的區域架構，後一種架構需要閘道並轉換資料，以在車輛的各個領域之間傳輸。這種架構使車輛各部分的資料，可供各種運算平臺在標準化的乙太網通訊框架中被存取，以便功能可以由軟體定義。

這種架構可實現更復雜的系統，並簡化診斷、維護和故障排除的難度。此外，它還增強了安全性，因爲使用了業界熟知的乙太網專用驗證和加密系統，而不必從頭開始開發新系統。

至於採用汽車乙太網路技術的成本是否較爲昂貴？Matthias Kaestner則表示並非如此。他指出，汽車乙太網實際上並不比其他高頻寬技術更昂貴，只是需要時間，從爲特定、獨立功能優化的系統，轉移到更靈活、面向軟體的通用通訊機制的架構。

由於必須完成這種汽車電子系的轉移，並使用分散式運算來實現各種系統。過去，每個車輛領域都獨立於其他系統發展，並使用爲一個特定功能優化的硬體。如今，車輛被劃分爲各個區域，這些區域彼此通訊以協調車輛需要執行哪些操作。軟體已經接管了許多功能，硬體則會更通用。

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2023.11月(第384期)防災科技