SDV 时代车载以太网需求及交换机和软件适配选型分析
DigiKey得捷
2026年05月20日 18:40

作者: Ricky Wong

摘要

本文系统阐述了SDV如何推动车载网络从分布式总线向区域化、IP化架构重构,并指出以太网的角色转变。文章重点分析了在真实工程中,车载以太网的关键瓶颈,并介绍了Microchip为此推出的软件平台及千兆TSN交换机系列如何将交换机从"器件"升级为可管理、可配置的系统节点,使网络能力真正融入SDV的软件体系之中。

随着汽车产业迈向智能化、网联化与电动化,车辆的核心价值正从机械性能转向计算能力、软件能力与网络架构能力。汽车正在成为“终极移动设备”,一台“车轮上的数据中心”,并通过从传感器到云端的全链路连接实现持续演进。在这一趋势下,车载网络(IVN)成为支撑整车智能化的关键基础设施,而软件定义汽车(SDV)正在重塑网络的角色、架构与技术路径。

这一集,Microchip的专家会为我们从行业趋势、SDV 的技术逻辑、车载网络架构演进以及标准化软件抽象四个维度,系统解析车载网络的发展方向。

嘉宾介绍

图片

吴佳意(Jimmy Wu)网络与连接解决方案事业部业务拓展经理

吴佳意(Jimmy Wu)现于Microchip Technology Inc.(微芯科技公司)深圳分公司任业务拓展经理。他于2012年加入Microchip,在半导体行业有着20年的工作经验。在此之前,他曾在多家网络与连接器件芯片产品公司从事产品研发,技术支持和市场营销工作。

在以太网技术方面,Jimmy有着丰富的研发及应用经验。他目前在Microchip负责USB、以太网和PCIe®等产品的业务推广工作。

吴佳意于2005年毕业于武汉工程大学,获得计算机科学与技术学士学位。

为什么 SDV 必然推动车载网络重构

图片

汽车正在被重新定义。

它不再只是机械系统,而是一个由软件持续演进的平台——终极移动设备、车轮上的数据中心、实时连接云端的智能节点。这正是软件定义汽车(SDV)的核心变化:功能不再在出厂时固定,而是由软件持续定义和升级。

在 SDV 架构下,车载网络第一次被提升为系统架构的核心部分。 网络不仅要承载更高的数据量,还要支持跨域通信、集中计算与软件动态配置,而这正是传统车载总线体系难以满足的地方。

图片

从整车电子电气架构的角度看,趋势已经十分清晰:

  • 架构从分布式 ECU 向区域(Zonal)和中央计算演进

  • 网络从多总线并行走向统一、IP 化

  • 系统从静态配置转向软件动态定义

在这一演进过程中,汽车以太网不再只是一个接口选项,而是承载 SDV 的基础能力之一

SDV 需要什么样的网络能力

当网络成为整车架构的一部分,它需要面对完全不同的挑战。

图片

在 SDV 场景下,车载网络不仅要提供更高带宽和更低时延,还要支持“任意到任意”的通信方式,服务于区域 ECU、高性能计算平台以及不断增长的软件功能。同时,安全与功能安全也成为网络设计中的硬性要求。

图片

这意味着,汽车网络必须具备几项关键能力:

  • 支撑高带宽与低延迟并存

  • 能够承载多种业务流量于同一网络

  • 支持面向服务、虚拟化与动态重构

  • 在全生命周期内保持可管理性

TSN(时间敏感网络)的引入,正是为了解决这一矛盾。 它让以太网在保持高性能的同时,具备确定性和可预测性,从而能够同时满足控制流、感知数据、网络更新以及诊断通信的需求。

正是在这一阶段,汽车以太网完成了从“高速网络”到“车载核心网络”的角色转变。

现实工程中的关键瓶颈:交换机与软件

在真实工程项目中,汽车以太网的挑战往往并不来自物理层或带宽指标,而是集中出现在交换机集成和软件体系上。

许多项目都会遇到类似问题: 厂商专用固件和工具、对专家经验的高度依赖、软件难以复用、开发周期长、系统风险和成本不断上升。

这些问题的根源并不在硬件性能,而在于缺乏标准化的软件抽象层

围绕这一核心问题,Microchip 交换机产品的演进呈现出清晰方向: 从 TSN 交换内核,到安全和功能安全支持,再到统一的软硬件架构和软件平台,目标是让交换机从“器件”升级为可管理、可配置的系统节点

图片

这种模式的关键变化包括:

  • 用标准软件模型替代定制化代码

  • 实现交换机的完全自主管理

  • 通过 YANG + CORECONF 实现轻量、开放的配置接口

  • 解耦控制层与数据层,降低系统风险

VelocityDRIVE™ 软件平台正是这一思路的集中体现,它使网络能力真正融入 SDV 的软件体系之中,而不再成为系统负担。

从主干到边缘:完整的 SDV 以太网体系

当以太网成为整车的通用通信语言,它也自然开始向车辆边缘延伸。

通过以太网终端和简单的桥接方案,越来越多的传感器和执行器可以直接接入以太网体系,无需 MCU、无需 AUTOSAR、无需复杂软件。这不仅显著降低了系统成本,也大幅简化了架构设计。

图片

在系统层面,真正决定项目成败的并不是单一芯片,而是是否具备可落地的整体方案,包括:

  • 多千兆以太网主干与区域交换

  • T1 PHY 与边缘连接能力

  • 标准化软件平台、工具和评估板

作为这一体系的重要组成部分,LAN9691 / LAN9692 / LAN9693 千兆 TSN 交换机系列,通过不同交换带宽满足多种系统规模需求,同时保持统一的架构和软件支持,面向长期 SDV 架构演进而设计。

图片

结语

软件定义汽车的竞争,本质上是系统能力的竞争。而汽车以太网,正在成为连接软件、算力与数据的那条核心主干。它不仅是一张网络,更是 SDV 时代不可或缺的基础设施。

相关技术文档资源如下:

Microchip VelocityDRIVE软件平台及以太网交换芯片产品:https://www.microchip.com/en-us/products/high-speed-networking-and-video/ethernet/automotive-ethernet-products

LAN969x产品:https://www.digikey.cn/zh/products/filter/%E6%8E%A7%E5%88%B6%E5%99%A8/753?s=N4IgTCBcDaIDIEEByBOAbCkBdAvkA

LAN887x PHY产品:https://www.digikey.cn/zh/products/filter/%E9%A9%B1%E5%8A%A8%E5%99%A8-%E6%8E%A5%E6%94%B6%E5%99%A8-%E6%94%B6%E5%8F%91%E5%99%A8/710?s=N4IgTCBcDaIDIEEByAOFB2EBdAvkA

LAN867x PHY产品:https://www.digikey.cn/zh/products/filter/%E9%A9%B1%E5%8A%A8%E5%99%A8-%E6%8E%A5%E6%94%B6%E5%99%A8-%E6%94%B6%E5%8F%91%E5%99%A8/710?s=N4IgjCBcpgnAHLKoDGUBmBDANgZwKYA0IA9lANogAMIAugL73EBMFIAMgIIBy8AbAHY69IA

更多Microchip产品相关内容,请浏览得捷电子网站:

Microchip产品:https://www.digikey.cn/zh/supplier-centers/microchip-technology

小编的话:

如文章所述,汽车以太网交换机的集成与软件体系建设,是当代车载电子电气架构从分布式向域集中、乃至中央计算平台演进的核心基础设施。不仅是"更快的网络",更是智能汽车数据流转的神经系统和软件迭代的生命线。交换机集成解决了物理与链路层的实时、可靠传输问题;软件体系则定义了网络服务、调度策略和安全机制。两者结合,是汽车电子电气架构从分布式迈向集中式、服务化、高安全的基石。