汽車技術正朝著更高數據速率快速演進，以支撐高級駕駛輔助系統（ADAS）、高分辨率傳感器與車載信息娛樂系統。當前趨勢顯示，車內網絡速率正從 100Mb/s 提升至 1Gb/s，再到 10Gb/s，最終將達到 25Gb/s 及以上（KDPOF，2021）。

面對這樣的帶寬需求，人們很容易想到直接沿用成熟的以太網標準，例如原本為高性能計算與數據中心設計的25GBASE-SR。但汽車應用環境存在極端溫度、持續振動、成本與重量嚴格限制、長使用壽命、高可靠性要求等獨特挑戰，這些都是 25GBASE-SR 從未針對設計的場景（Pardo、Martínez、Rodríguez，2019；Gorski，2023）。

為應對這些挑戰，IEEE 802.3 工作組制定了25GBASE-AU—— 它是 IEEE 802.3cz-2023 標準下，車載多吉比特以太網家族的全新成員，彌補了 25GBASE-SR 的不足，并加入面向嚴苛車載環境的定制化特性。 

25GBASE-SR：為數據中心優化

25GBASE-SR 基于IEEE 802.3by標準推出，用于在數據中心多模光纖上實現 25Gb/s 以太網連接，主要面向短距鏈路：OM3 光纖通常可達 70 米，優化型 OM4 光纖可達 100 米，且需在嚴格受控環境下運行（IEEE，2016）。其優勢包括低時延、每吉比特成本低，以及復用成熟的 850nm VCSEL 技術。

圖1 技術對比：為何車載場景下 25GBASE-AU 性能優于 25GBASE-SR（從鏈路預算、耐熱性能、連接器適配能力及長期可靠性等維度對比，二者差距尤為顯著。來源：KD）

盡管 25GBASE-SR 在數據中心機架內高速通信中久經考驗，但它從未針對車載部署場景設計。它依賴潔凈光纖通道、短距離與低連接器損耗，在溫度劇烈波動、機械振動、電磁干擾頻發的環境中極易失效。

此外，25GBASE-SR 的鏈路預算非常緊張，通道插入損耗僅允許 1.8dB，嚴重限制其在車載領域的實用性。哪怕單個連接器對準偏差或污染，就可能讓鏈路超出損耗閾值。而一輛車的單條光通路中往往會有3–4 個連接器，每個都會引入損耗、反射與模式變化。

綜上，25GBASE-SR極不適合車載環境，若要適配車輛使用，不僅需要加固，更需徹底重新設計 —— 而這正是 25GBASE-AU 已經完成的工作。 

25GBASE-AU：專為車載網絡量身打造

25GBASE-AU 定義于IEEE 802.3cz-2023，是面向車規級多吉比特光通信的新一代物理層（PHY）方案。它并非改造 25GBASE-SR 這類數據中心技術，而是從零開始設計，可應對車輛內惡劣的物理、電氣與環境條件，同時以高可靠性提供 25Gb/s 全雙工以太網。

25GBASE-AU 核心技術特性

1. 光傳輸介質

采用 OM3 多模光纖，為車載做加固型結構設計。光纖通常為緊套、抗彎曲結構，外護套具備耐磨、耐溫特性。支持至少 40 米鏈路長度，可容納多達 4 個串接連接器，并在車輛全生命周期內保持性能（IEEE，2023）。

1. 工作波長

與 25GBASE-SR 的 850nm VCSEL 不同，25GBASE-AU 工作在980nm，具備更優的熱穩定性與激光器壽命。該波長 VCSEL 對熱衰減更不敏感，在最高 105℃環境下仍能維持光功率輸出與調制性能（Pardo 等，2019），可在車輛持續溫度循環中保持高可靠。

圖2 對比結果表明，25GBASE-AU 是面向未來、適配車載數據傳輸的長效技術方案（來源：KD）

1. 調制與均衡

與 25GBASE-SR 一樣采用NRZ 調制，降低信噪比要求；集成強前向糾錯（FEC），并支持帶實時反饋的自適應均衡。這些 DSP 功能可補償溫度變化、老化損耗、模式色散與連接器差異，確保長期無差錯傳輸（KDPOF，2021）。

1. 鏈路預算與連接器損耗

25GBASE-AU 的核心優勢之一是寬裕的鏈路預算：25Gb/s 速率下，總通道插入損耗最高支持8.5dB，比 25GBASE-SR 高出近 7dB。其中連接器插入損耗最高可容納 8dB，可滿足真實車載場景中多連接器、非理想連接的需求。這一裕量對車輛15 年壽命內 “零缺陷” 通信至關重要。

1. 環境認證

25GBASE-AU 收發器所有組件均通過AEC-Q100 Grade 2 或更高級別認證，支持 -40℃至 + 105℃環境工作，可在發動機艙、車頂攝像頭、后備箱 ECU、座椅下傳感器集線器等位置無特殊冷卻穩定運行（Gorski，2023）。

1. 機械可靠性

25GBASE-AU 收發器與連接器經過沖擊、振動、濕度、連接器對準偏差等嚴苛測試。與 25GBASE-SR 使用的 LC 連接器不同，AU 采用緊湊型車規光連接器，在持續運動中仍保持對準與信號完整性。

1. 診斷與維護

標準內置帶內操作管理維護（OAM）功能，支持鏈路監測、喚醒 / 休眠、故障診斷，可實時檢測光功率下降、連接器污染等劣化，實現故障前預測性維護（IEEE，2023）。

1. 能效與集成

車載系統要求緊湊、低功耗。25GBASE-AU PHY 在 25Gb/s 速率下功耗低于 1W，并可集成到共封硅模塊，直接表面貼裝（SMT）在 ECU 上，省去 25GBASE-SR 系統中笨重的光收發器。

圖 3 KD7251 車載多吉比特收發器原理框圖（支持 2.5G、5G、10Gbit/s 速率，符合 IEEE 802.3cz 車載高速通信標準規范，來源：KD） 

結論

隨著車輛不斷集成復雜傳感器、高分辨率攝像頭、激光雷達與中央計算平臺，25Gb/s 車內網絡已不再是未來概念，而是工程剛需。但這些網絡面臨的物理與環境要求，與數據中心截然不同，需要能在寬溫范圍工作、耐受連接器劣化、并在 10–15 年日常使用中實現零缺陷通信的技術。

25GBASE-SR 雖在數據中心潔凈、溫控環境中高效可靠，卻無法滿足車載實際部署需求。與之相對，25GBASE-AU 正是為填補這一缺口而設計。簡言之，25GBASE-AU 讓 25Gb/s 以太網在車載領域無妥協落地成為可能。