现代汽车为实现家庭般的舒适与娱乐体验，电子控制单元（ECU）数量呈爆发式增长。一辆智能汽车搭载的ECU已超100个，而支撑这些“电子器官”的半导体芯片正成为核心驱动力——从空调座椅的温度调节到定制氛围灯的色彩控制，从多屏交互的车载娱乐到ADAS系统的毫秒级决策，成百上千个半导体器件正重塑人与车的交互逻辑。

传统总线技术（如CAN、LIN）和电气/电子（E/E）架构正面临双重困境：

数据压力：自动驾驶场景中，激光雷达每秒产生数十万个点云数据，而传统CAN总线1Mbps的传输速率（相当于每秒传输约128KB）仅能满足安全气囊触发等基础需求。如今93%的新车至少搭载一项ADAS功能，据估计其每年可避免160万起车祸及367亿美元损失，而这背后正是半导体在通信与算力上的突破——例如，以太网支持的低延迟数据交互，使车辆能在50毫秒内完成“传感器识别-中央计算-制动执行”的避险流程。

线束冗余难题：传统域架构下，ECU按功能划分为动力总成、信息娱乐等独立域，传感器与执行器通过遍布车身的线束连接，线束重量占汽车总重的10%以上。以一辆中型SUV为例，其布线长度可达2公里，不仅增加成本，还对续航里程产生显著影响。

从“功能孤岛”到“神经中枢”

为破解传统架构困局，汽车行业正转向基于区域的E/E架构，核心变革在于：

去中心化与集中计算结合：取消功能域限制，按物理位置划分区域，本地ECU（区域控制模块）连接至分区控制器，再通过高速链路与中央计算单元通信。大众集团子公司CARIAD数据显示，该架构可减少20余个ECU及超1公里线束，车身重量降低的同时，燃油效率提升约3%。

硬件与软件解耦：打破“硬件定功能”的传统模式，通过中央计算单元实现软件定义汽车（SDV）。例如，特斯拉可通过OTA升级为车辆新增各种功能，越来越多的芯片公司通过提供区域控制模块方案支持“硬件一次预埋，软件持续迭代”，使OEM能通过无线更新为用户提供定制服务，甚至远程完成召回修复。

“区域架构是实现软件定义车辆的关键桥梁。”德州仪器接口业务部副总裁Tsedeniya Abraham曾经指出，其解决方案可帮助设计人员管理区域架构中的数据组合——以以太网作为区域控制模块间的“高速主干网”，满足10Gbps级自动驾驶数据传输；同时保留CAN/LIN作为区域内“最后一英里”通信协议，高效处理车窗升降、座椅调节等低速需求，形成“低成本与高性能并存”的混合网络架构。

CAN总线演进历程，来源德州仪器

汽车以太网越来越受到重视

数十年来，以太网技术随着对更高数据速率的需求而不断发展，主要方式是开发新的物理层(PHY)，从而在提高数据速率的同时，保持较高（协议）层相同或至少兼容，甚至可以同样的线束上实现某些不同的速度等级。网络特性由较高协议层主要以软件方式实现。

最初，以太网并非专门针对汽车环境而设计，缺乏电磁兼容性(EMC)和低能效等特性。此外，传统以太网使用两对或四对导线的屏蔽电缆，这与减轻重量的目标相悖。为满足汽车通信链路的所有需求，汽车行业对单条双绞线电缆解决方案进行了标准化，这推动了新型PHY技术的开发。

2025年，英飞凌以25亿美元完成对Marvell汽车以太网业务的重磅收购，正是看好了车载以太网这一趋势。

技术矩阵的深度融合：Marvell在汽车以太网领域深耕多年，其Brightlane汽车以太网产品组合涵盖PHY收发器、交换机和桥接器，数据传输速率覆盖100Mbps至10Gbps全区间，在支持高级驾驶辅助系统、自动驾驶和无线软件更新等复杂功能的数据传输与处理上表现卓越。英飞凌作为汽车半导体领域的佼佼者，拥有领先的汽车微控制器产品组合。此次收购使英飞凌能够将双方优势互补，形成从底层芯片控制到高速通信连接的完整解决方案，为客户提供一站式服务，加速软件定义汽车的落地进程。

跨领域应用的新契机：以太网技术不仅是软件定义汽车的核心支撑，在类人机器人等物理人工智能领域也展现出巨大潜力。英飞凌通过此次收购，得以将汽车以太网技术积累拓展至新兴领域，探索跨行业技术复用的可能性，为公司开辟全新的业务增长曲线，在未来智能出行与智能机器人协同发展的大趋势下抢占先机。

Marvell车载以太网布局

通过增强以太网能力，将显著提升英飞凌的整体解决方案能力

以太网如何驶入汽车“神经末梢”

xBASE-T1汽车以太网标准（单条双绞线电缆）标准最近同样风生水起。该标准支持不同数据速率，以满足ECU互连的需求。此外，由更简单的设备——交换机，来处理不同速度等级之间的通信转换，从而减少了对昂贵网关的需求。

分区架构虽然为各种网络技术提供了广阔的平台，但仍然存在一些挑战，例如如何适应同质网络架构、缩短引导启动时间、降低延迟以及提高数据吞吐量。大约90%的网络节点以最高10 Mbps的速率运行，许多过去的汽车网络的技术，现在已经无法满足日益增长的数据传输需求4。这些限制阻碍了先进车载系统的顺利集成。因此，汽车行业迫切需要创新解决方案，以确保快速响应时间并提升整体性能。

将以太网扩展到边缘节点后，系统便拥有了一个稳健的网络，数据包传输变得更加简单。10BASE-T1S是IEEE 802.3-2022系列以太网标准的组成部分，OEM已开始实施这项以太网PHY技术，相关车辆计划在2025年前上路行驶。OPEN（单对以太网）联盟制定了规范来补充IEEE标准，旨在鼓励汽车行业广泛采用以太网。与其他汽车链路技术一样，10BASE-T1S支持多点模式配置。为了避免总线冲突，10BASE-T1S在带有冲突检测的载波侦听多路存取(CSMA/CD)机制之上，采用了一种新型总线访问技术，即物理层冲突避免(PLCA)。PLCA能够将延迟控制在可预测的范围内，同时有效提高吞吐量和网络效率。

在一些常见的系统关键型应用中使用10BASE-T1S，可以降低系统复杂性，从而更快速、更高效地传输车辆内部的数据。由此带来的更多系统优势包括：降低成本，增强安全性，无需复杂网关的统一通信机制，以及通过数据线供电的可选功能。这些优势共同确保了10BASE-T1S能够顺利集成到即将推出的下一代软件定义汽车。

分区域架构示例图，来源ADI

ADI公司的AD330x 10BASE-T1S器件符合IEEE 802.3-2022标准。AD330x 10BASE-T1S以太网-边缘总线(E2B)远程控制协议(RCP)器件专门为远程节点模式而设计，无需本地微控制器便能工作，自身便是完整的硬件解决方案，无需在边缘节点部署软件。基于以太网的E2B协议，结合集成的低复杂度以太网(LCE)硬件加速器，在中央ECU与传感器或执行器之间建立起高效的通信通道。这种先进的解决方案将软件集中在分区控制器或中央控制单元中，赋予OEM完全的软件控制权，从而可以缩短测试和开发时间，最终降低系统成本。ADI E2B收发器支持众多功能，包括IEEE 802.1AS、OPEN联盟TC10/TC14 10BASE-T1S睡眠/唤醒、拓扑发现（用来实现整车时间同步的智能解决方案）、省电模式以及便捷的诊断流程。

作为IEEE 802.3-2022标准的一部分，10BASE-T1S通过物理层冲突避免（PLCA）技术，将延迟控制在可预测范围，支持多点总线配置。ADI开发的E2B（以太网-边缘总线）技术极大简化了传感器和执行器的网络连接。以AD330x 10BASE-T1S器件为例，该器件专为远程节点模式设计，无需本地微控制器，自身就是完整的硬件解决方案，基于以太网的E2B协议及集成的低复杂度以太网（LCE）硬件加速器，在中央ECU与传感器或执行器之间搭建起高效通信通道。这一设计将软件集中于分区控制器或中央控制单元，赋予OEM完全的软件控制权，大幅缩短测试和开发时间，降低系统成本，有力推动了汽车向软件定义方向发展。

芯片正在驱动的通信协议革新

随着车辆传感器与执行器数量激增，多元化通信协议的协同应用成为关键：

高速场景：以太网（如10BASE-T1S）承担自动驾驶、车机多屏交互等任务，10Gbps速率可满足激光雷达点云数据的实时传输；

中低速场景：CAN总线以1Mbps速率支撑刹车、安全气囊等安全关键系统，LIN总线以20kbps速率控制车窗、雨刮器等简单部件；未来CAN-XL还将支持更快的节点传输。

区域控制模块之间的以太网是高速数据传输的理想选择，而CAN或LIN则是每个区域内最后一英里通信的高效快速选择。这种“协议组合拳”既降低了全车布线复杂度，又通过标准化接口提升了系统扩展性——例如，新增ADAS功能时，仅需在对应区域接入以太网节点，无需改动整车线束。

当汽车通信进入“软件定义+无线进化”时代

从域架构到分区架构的转型，本质是汽车内部通信从“单车道”向“高速公路网”的升级，未来汽车通信将呈现三大趋势：

网络同质化与安全强化：以太网逐步统一全车通信协议，替代多技术混用模式，同时区块链加密、动态密钥验证等技术嵌入通信链路，防范黑客通过OBD接口入侵。

车云一体化与无线迭代：无线技术（如5G-U、C-V2X）将与车载以太网融合，实现“车内数据本地化处理+车云数据协同优化”。例如，车辆可通过无线更新同步ADAS算法，甚至在召回场景中远程修复软件漏洞，彻底改变传统维修模式；

跨领域技术复用：汽车以太网技术正反向赋能类人机器人、工业自动化等领域，其低延迟、高可靠的通信特性，为移动机器人的多传感器协同提供了成熟解决方案。

当半导体将汽车通信从“机械连杆”推向“神经网络”，每一次数据传输都在重新定义驾驶体验的边界。从ADAS的安全守护到软件定义的持续进化，以太网与多元通信协议的协同，不仅是线束与芯片的技术迭代，更是汽车从“交通工具”向“智能空间”进化的核心引擎——而这，或许只是万物互联时代的一个缩影。