在軟件定義汽車（SDV）架構下，攝像頭、雷達、激光雷達、顯示、域/區(qū)控制器等高帶寬端點不斷增多，車內(nèi)網(wǎng)絡必須同時滿足更高帶寬、低時延、強同步、強安全、低功耗與低成本。目前整個行業(yè)是Serdes（串行器/解串器）主導著傳感器如攝像頭，雷達，視頻顯示應用領域的大帶寬數(shù)據(jù)傳輸，而ETH則承擔著域控網(wǎng)絡的“Backbone”的角色。近年，新的Serdes技術如MIPI A?PHY、ASA Motion Link（含 MLE）、GMSL 等——紛紛向以太網(wǎng)（ETH）生態(tài)與接口靠攏：它們要么直接“承載”以太網(wǎng)幀，要么在物理層定義與以太網(wǎng) MAC/XGMII 對接的能力，力圖在非對稱、定向傳輸場景中把“視頻主干 + 輕控制返向”的鏈路做到更低時延、更高性價比。那么這些新技術的立足點是什么呢？首先我們需要了解Serdes“非對稱、定向傳輸”的特點，如視頻的大數(shù)據(jù)包是從攝像頭傳輸給控制器的（俗稱Downstream），而反方向的控制鏈路（俗稱Upstream）的數(shù)據(jù)量則相對較小。那我們再看看當前的區(qū)域控制的架構（Zonal Architecture），數(shù)據(jù)有明顯的向中央計算單元（HPC）集中的趨勢，這需要大帶寬傳輸網(wǎng)絡的支持，而中央計算單元向邊緣控制器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量則相對較少。這樣一對比，就不難理解Serdes網(wǎng)以太網(wǎng)邁進的應用場景了。而ETH在工業(yè)應用中原生提供了各種帶寬下的全雙工通信，多數(shù)情況下是對稱傳輸?shù)?。在車載網(wǎng)絡的應用場景下，需要有針對usecase的優(yōu)化，以滿足更好的實時性，魯棒性，以及成本最優(yōu)的要求。這里是一個ASA Motion Link 2.0與ETH （802.3ch）數(shù)據(jù)通道延時的對比：

很明顯，802.3ch的前向傳輸延時在1024~4096ns之間，而ASA2.0僅在240~480ns之間，這是一個非常明顯的技術優(yōu)勢。其它的Serdes技術也有類似的技術指標。在技術實現(xiàn)上，MIPI A-PHY，ASA和GMSL向以太網(wǎng)支持邁進的方式略有不同：MIPI A-PHYMIPI A-PHY具有較強的泛協(xié)議能力，在數(shù)據(jù)鏈路層（APDLL）下設PAL 適配層以承載包括CSI?2、DSI?2、I2C、GPIO等多種上層協(xié)議。PAL/ETH規(guī)范提供了把以太網(wǎng)幀（EF）打包為 A?PHY 的A?Packet并進行分片（Chunking）與封裝（Packing）的流程，用 PAL/ETH 達到對 ETH MAC 層的透明隧穿與時延控制。ASA Motion LinkASA 2.0直接定義了MLE（Motion Link Ethernet）：在不對稱/對稱模式下以XGMII+ 64b/65b映射承載以太網(wǎng)負載，給出MLES_sym（對稱1G/2.5G/5G）與MLES_M/G（不對稱2.5G/5G/10G）等多檔，支持DnTX/UpRX或DnRX/UpTX的角色配置，面向端到端以太網(wǎng)部署，把“不對稱以太網(wǎng)”變成PHY層原生能力。GMSLGMSL作為Serdes行業(yè)的大哥，占有較大的市場份額，在走向開放的道路上，直接成立了一個OpenGMSL聯(lián)盟，開始了GMSLE（GMSL?Ethernet）的開發(fā)。面向 IEEE 802.3dm 任務組，提出在下行高速（2.5/5/10Gbps NRZ/PAM4）+ 上行低速（100 Mbps DME）的FDD（頻分雙工）架構下，通過類混合器 + 回聲削減實現(xiàn)同軸雙向并行通信，同時XGMII接口 + 64b/65b 編碼 + RS?FEC以與以太網(wǎng)對接。隨著 ASA?MLE、PAL/ETH、GMSLE 等方案成熟，“端到端以太網(wǎng)”與“Serdes 接入優(yōu)化”兩條路徑將逐步匯合：接入層用最合適的 Serdes，MAC/網(wǎng)絡層保持以太網(wǎng)的一致性。未來我認為更應把Serdes 視為以太網(wǎng)的強力伙伴——在邊緣替換對稱 PHY 與專用總線，在骨干與服務化層與以太網(wǎng)融合共生。這既是技術趨勢，也是面向 SDV 性能/成本最優(yōu)解。如果你也想看看SerDes當前的生態(tài)，請參閱：熵減：Serdes行業(yè)的演變
參考資料

• AVIVA《ASA?MLE: The New Ethernet》
• MIPI《PAL/ETH v1.0》
• Analog Devices《GMSLE Baseline Proposal for IEEE 802.3dm》
• MIPI《A?PHY v2.0》
• ASA《Transceiver Spec v2.0》