出货超百万片，车载以太网PHY芯片的国产替代方案

电子发烧友网报道（文/梁浩斌）汽车智能化的趋势下，车载高速通信在近年来受到了产业重点关注。智能汽车上，摄像头、毫米波雷达、激光雷达等传感器数量不断增多，ADAS摄像头像素从3MP到8MP再到12MP，车内座舱屏幕分辨率也在持续升级，这使得高速传输在汽车E/E架构中更加重要。

车载总线架构，以太网成为核心

所以可以看到近年来车载高速传输领域受到产业界重视，尤其国内高速通信相关芯片厂商开始加速进军车载市场，目前也已经有部分厂商产品成功量产上车。

比如今年较为火热的车载Serdes芯片就主要被用于车载高速视频流通信，包括摄像头到智驾芯片、座舱SoC到车载显示屏等的高速数据传输。但除了ADAS和车载显示屏的应用外，其他车载应用对高速通信需求没有那么高，所以在实际的车载应用中，通信架构往往是多种技术共用，比如在总线骨干网中采用以太网，高速传输采用ASA、A-PHY、GMSL等协议的Serdes芯片，低速网络使用CAN-FD/LIN等。

目前包括小鹏G9上的C-CA通信架构、问界M9上“计算+通信”的CC架构、零跑四叶草E/E架构中，都不约而同采用了以太网作为骨干网。

但最早采用以太网的车企，其实是宝马。宝马在2008年的7系轿车上将以太网用于整车诊断和软件升级，大大加速了固件升级的速度。并在2013年推出的X5 SUV上，首次将以太网用于倒车摄像头数据传输。

当然，在以太网上车的背后，肯定有芯片巨头的技术支撑。博通在2008年推出了BroadR-Reach技术，这个技术定义了以太网PHY（端口物理层），使用专用的PHY芯片以及非屏蔽双绞线，提供100Mbit/s及以上的传输速率，并符合汽车电磁辐射要求。

所以同在2013年，几家芯片巨头和车企就联合创建了一个OPEN Alliance（One-Pair Ether-Net Alliance）联盟，博通、恩智浦、宝马等厂商是首批会员，目前已经有160多家车企以及供应商。

IEEE在OPEN Alliance的基础上，发布了一系列车载以太网标准，目前最新的是2022年发布的802.3ch，最高支持10Gbps的速率，这也将成为未来智能汽车电子电器架构中的骨干网。

在车载以太网中，一般需要用到PHY芯片进行数据的收发，负责将数据链路层（MAC层）的数字信号转换为在非屏蔽双绞线或其他介质中传输的模拟信号，并将接收到的模拟信号转换回数字信号。同时PHY芯片还集成多种功能，比如时间同步、音频/视频桥接（AVB）、诊断功能等。

作为数模混合芯片，以太网PHY芯片中一般集成高性能Serdes、ADC/DAC等AFE，还有DSP等。

在车载以太网中，必然会有多个节点互连，这就需要Switch芯片对各个端口数据进行交换和管理。Switch芯片一般由CPU子模块和PHY、MAC等组成，在物理层、数据链路层、网络层和传输层进行工作，对数据进行交换。

国产以太网PHY芯片方案

目前车载以太网PHY芯片市场主要集中在Marvell、博通、瑞昱、TI、NXP等国际巨头中，2022年中国汽车技术研究中心统计，上述五家企业在全球车载以太网PHY芯片市场中占有率高达99%，其中Marvell市占超过三分之一。

同时，中国车载以太网PHY芯片市场需求正在处于爆发阶段。中国汽车技术研究中心预计，到2025年，中国大陆车载以太网物理层芯片市场规模有望突破120亿元，年复合增长率达到30%以上。随着智能汽车的发展，未来单车以太网端口将超过100个，车载以太网PHY芯片在整车中价值量将会得到巨大提升。

因此，国内市场的爆发给本土芯片厂商也带来了很大的发展机遇，在车载以太网PHY芯片领域，目前已经有多家本土厂商推出了相关产品，并有部分产品成功在量产车型上搭载。

裕太微在2020年推出国内第一颗车载百兆以太网PHY芯片YT8010A，符合IEEE802.3bw定义的 100BASE-T1标准，通过单对非屏蔽双绞线电缆可以实现100 Mbps的数据传输速率。YT8010A基于先进的 DSP 技术，结合自适应均衡器、回波抵消器、模数转换、锁相环、线路驱动器、编码器/解码器和所有其它需要的100Mbps数据速率电路，实现稳健的性能并超过汽车电磁噪声环境中的干扰要求，功耗非常低，可用于360环视、激光雷达、智能仪表等应用。

作为国内首颗车载百兆以太网PHY芯片，据裕太微透露，YT8010A已经在各大Tier1和主机厂中广泛应用，累计出货量超百万片。2023年裕太微成功量产车载千兆以太网PHY芯片YT8011A系列，获得数家主机厂定点并在2024年开始销售。

YT8011A系列兼容车载以太网百兆100BASE-T1和千兆1000BASE-T1标准，支持IEEE802.3bw和802.3bp协议，最大传输速率可达1000Mbps，满足ADAS、座舱、T-BOX等应用需求。

景略半导体在2020年发布了其车规级1000Base-T1/100Base-T1以太网PHY芯片，目前已经有多家Tier1采用其芯片方案。比如JL3101是一款百兆车载以太网PHY芯片，符合IEEE 802.3bw标准，具有出色的EMI/EMC和ESD性能，使用Cache&FPU运算，FOC算法在10μs内可以处理完毕，极大减少MCU的资源使用。

JL311X则是千兆车载以太网PHY芯片，支持1Gbps或100Mbps的数据传输速率，RGMII/SGMII接口，以及特有的SGMII转RGMII，IEEE 1588v1/v2 和802.1AS。该芯片在降低电磁干扰（EMC/EMI）的同时，实现低功耗提供更长的传输距离，降低网络布线的成本和重量，并拥有高标准的ESD保护能力，实现AEC-Q100车规标准。据称已经与超过50家客户进行评估导入，广泛应用于前装车载应用的项目开发。

另外，小米独家投资的傲芯科技也在开发车载以太网PHY芯片。小米在2021年宣布造车后，开始广泛投资汽车产业链企业，2022年傲芯科技宣布完成数千万Pre-A轮融资，该轮融资由小米产投独家投资。据了解，傲芯科技面向汽车电子、工业控制等行业，聚焦以太网 PHY等车规芯片，但目前仍未相关产品细节公布。

小结：

此前有业内人士预计，智能汽车将具备大量高速通信节点，有25个应用就会有超过50个节点，以平均每个节点芯片单价3美元计算，整车价值量将达到150美元，在车载芯片中价值量仅次于功率和计算芯片。随着中国智能汽车市场的快速扩张，本土芯片厂商将迎来更多机遇。