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【因應資料爆增,具低延遲的「車用乙太網」出線】
車用乙太網路 (Automotive Ethernet) 具備廣泛的連線功能,能提供進階控制功能和全動態影像所需的低延遲性及服務品質。此外,車用乙太網路能減輕設備重量、節省功率、提高效率、輕鬆更新,進而讓自動駕駛較以往更經濟實惠。汽車乙太網路可讓多個車用系統同時利用單一非屏蔽雙絞線 (UTP) 纜線存取高頻寬網路,成為汽車通訊骨幹,能支援大量資料處理作業以及不同的通訊類型。
每一個連接埠使用時間感知整形器等流量工程功能,可接收指定的頻寬,整個網路骨幹也能進行 IP 連線功能。產業界期透過開放技術聯盟 (OPEN Alliance SIG) 推動「非專有」的產業標準,以便將多種封閉型應用程式移轉到擴充型的開放式乙太網路系統。現行汽車乙太網路的最新規範是 100BASE-T1,是第一個能透過單一 UTP 纜線進行 100 Mbps 乙太網路傳輸的汽車基頻媒體。
此規範遵循 IEEE 802.3bw 標準,並採用實體層 (PHY) 規格,能以點對點全雙工模式進行 100 Mbps 傳輸作業。未來乙太網路骨幹的發展趨勢,可能是配備中央運算節點,搭配帶狀分佈的閘道並搭載交換器;意謂網路架構將經過最佳化處理,以減少配線、提高處理效能,是兼具安全性功能的標準化可擴充架構。要實現此發展目標,其中一大挑戰便是處理日漸提高的資料傳輸率。
一般而言,拓樸需從 1 Gbps 提升到 10 Gbps,才能繼續透過骨幹執行資料彙總。這不僅會對網路元件造成龐大負擔,對軟體架構也是一大負荷。目前在標準的 Linux 作業系統,收發器和接收器核心都已處於 100% 負載狀態。欲將資料傳輸率擴充至 10 Gb 所需規模,標準化 OS API 無法高效率執行高分封速率作業;為因應執行 10 Gb 傳輸所需的硬體加速,須採用資料路徑中心軟體架構和實作。
延伸閱讀:
《車用乙太網路解決自駕車的資料困境》
http://compotechasia.com/a/____//2018/0510/38773.html
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【車用乙太網興起!】
寶馬 (BMW) 和福斯 (VW) 等汽車品牌廠發現:以小型乙太網 (Ethernet) 取代原有控制器區域網路 (CAN) 匯流排,可大大提高汽車維修服務的資料更新速度,傳輸時間從原本的幾小時縮短到現在的幾分鐘。越來越多可升級電子控制單元 (ECU) 的出現,讓現有車載網路技術顯現極大的局限性,而乙太網路本身又不斷擴展。
晶片開發業者已經提出了相應的解決方案,把最初針對辦公室等少干擾的電氣環境的乙太網路標準,打造為適合汽車更嚴格要求的可靠技術。過去車載電子設備的 CAN 和 MOST (Media Oriented Systems Transport,媒體導向系統傳輸) 一直是傳輸即時訊息的主要載體,但隨著乙太網發展為車內主要網路並承擔即時通訊和資料更新,CAN 和 MOST 的作用開始逐漸減弱。
數據傳輸能力成為車載乙太網現在和未來的重要考量因素。時序敏感網路 (TSN) 需用在虛擬頻道預留可用頻寬,以確保在可預測的時間內進行傳輸,而次要的訊息封包則可使用剩餘的頻寬,利用傳統乙太網進行量力傳送。前瞻性的半導體供應商,在針對汽車優化的乙太網交換機中,透過深度封包檢測 (DPI) 和三元內容定址記憶體 (TCAM) 等功能進一步增強即時性能。
延伸閱讀:
《汽車乙太網的遠期發展前景》
http://compotechasia.com/a/ji___yong/2018/0103/37740.html
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