現代汽車內部傳輸的海量數據，早已超出傳統 CAN 總線的承載能力。車載以太網正成為處理器與內存之間數據交互的主流方案。

車載以太網優勢明顯：速度更快、線纜更輕，在復雜環境下經過充分驗證，且已是成熟標準，支持多種速率等級。其中 10 Mbps 的 10BASE-T1S，最有望替代 CAN 總線。

新思科技（Synopsys）以太網 IP 產品總監 Jon Ames 表示：“目前車載以太網的大量應用集中在低速場景，10BASE-T1S 正好切入原本 CAN 總線的領域。很多車載技術向多 Gbps 演進，但最活躍的還是邊緣低速部分。區域控制器通過單對雙絞線連接多個終端設備，數據流量并不大，核心是簡化線束、支持多點總線，再通過交換機接入車內網絡，實現中央控制器對邊緣區域的管控。”

部分車企會在部分場景使用 10BASE-T1S，同時在低成本區域保留 CAN 或 LIN。是德科技（Keysight）SDV 方案經理 Seung-Taek Chang 指出：“將 10BASE-T1S 等以太網方案與現有標準融合，技術上可行，但復雜度較高。”

車載以太網當前面臨的挑戰

• EMC/EMI 兼容性：在強干擾車載環境中保證信號完整性，尤其是高速鏈路。

• 模式轉換與串擾：控制連接器、PCB、線纜中的差分 / 共模信號轉換。

• 多 Gbps 一致性測試：需要高端示波器與矢量網絡分析儀測量抖動、邊沿速率、眼圖。

• 互操作性：保證以太網、CAN、LIN、SerDes 混合網絡無縫運行。

• 安全性：通過認證、加密、入侵檢測保護車載以太網。

軟件定義汽車與 10 Gbps 時代

并非所有車載域都需要高速，但未來搭載完整娛樂系統的車型將需要 Gbps 級速率；

配備 6G 的完全自動駕駛、軟件定義汽車（SDV），帶寬需求甚至會達到太比特（Tbps）級別。

英飛凌（Infineon）以太網解決方案高級副總裁 Mike Yeager 表示：“車企想要 SDV，是因為它能實現單一平臺兼容所有車型。更重要的是，它能減少線束、降低車重，讓統一平臺具備經濟可行性。汽車架構出現三大根本性轉變：安全計算、高速車載網絡（車載以太網）、智能配電。”

目前 SDV 占全球汽車銷量約 5%，預計 2030 年將達到 50%。

“車載 10 Gbps 以太網具有變革性。15 米線纜即可實現雙向傳輸，讓全球車載網絡擴展成為可能。”

25 Gbps 與更高速率

25 Gbps 目前不如 10 Mbps 的 10BASE-T1S 普及，但未來幾年將會明顯增長。

新思科技 Ames 認為，視頻需求是核心驅動力：單路無壓縮攝像頭就可達數 Gbps，多攝像頭系統會輕松達到數十至數百 Gbps。

IEEE 802.3cy 已定義車載 25 Gbps PHY，更高速度則用于攝像頭、傳感器、視頻、顯示的聚合傳輸。

楷登電子（Cadence）IP 市場總監 William Chen 表示：“車載以太網正借鑒企業以太網特性（如 MACsec、TSN），向 25～100 Gbps PHY 擴展，并與 PCIe 共同支撐骨干網絡。”

高速車載以太網也是實現 L4/L5 級完全自動駕駛的關鍵。

光以太網

光以太網在車載場景相比銅線優勢顯著：

• 更高帶寬、更輕重量

• 完全抗電磁干擾（EMI）

• 熱效率更高、傳輸距離更遠

光鏈路可支持 25 Gbps 及以上，非常適合 ADAS、信息娛樂、傳感器融合。

但老舊車型難以改造，光以太網主要面向采用區域架構、中央計算的新一代車型。

未來高度自動駕駛汽車因海量傳感器融合與 V2X 交互，可能需要 100 Gbps 以上速率，且大概率以光鏈路實現。

SerDes 與非對稱以太網

CAN、LIN 雖會被以太網逐步替代，但 SerDes 仍不可或缺，負責串并轉換。

• SerDes 擅長局域、點到點高帶寬連接。

• 車載以太網則面向車載骨干網，適應嚴苛環境、輕量化、中等距離（<20 米）、高確定性。

新興標準如 ASA Motion Link 2.0 引入非對稱以太網，模糊了與 SerDes 的界限。

例如下行 10 Gbps、上行僅 100 Mbps，可顯著降低功耗、成本與芯片面積，非常適合攝像頭、顯示屏等單向流量為主的設備。

與數據中心的異同

車載網絡高速化后，汽車越來越像 “車輪上的數據中心”。

汽車與數據中心技術正在相互融合，尤其是單對以太網（SPE）與 SerDes 設計。

隨著自動駕駛算力需求提升，汽車也將開始采用 Chiplet 小芯片與 UCIe 接口。

但兩者仍有明顯區別：

• 數據中心已規模商用 100G～1.6T 以太網，追求極低誤碼率、高冗余。

• 車載則強調嚴苛環境可靠性，遵循 ASIL、ISO 等車規標準。

太比特車載以太網的障礙

數據中心已實現 Tbps 速率，但車載落地仍有障礙：

• 當前車輛不需要如此高帶寬

• 功耗、成本、散熱限制巨大

• 需要徹底重構軟硬件架構、PHY 設計、電磁兼容與熱管理

一旦實現，太比特以太網將支撐大規模實時傳感器融合，成為 SDV 持續進化的骨干網絡。

無線技術入局

Wi-Fi 7/8 也將在車內扮演更重要角色，不僅用于娛樂，未來甚至可進入安全關鍵場景，進一步減少車內線束。

線束減少不僅降低成本，還能提升碰撞安全性，降低起火風險。

總結

車載以太網在多數場景下優勢顯著超過 CAN，正逐步成為主流。

它是區域架構的骨干，也是今天軟件定義汽車得以實現的基礎。

AI 無處不在的趨勢，正推動車載系統高速互聯協議（PCIe、UCIe、Ethernet）快速演進，與數據中心發展路徑高度趨同。