在近日舉行的AES2026第七屆中國(guó)國(guó)際汽車(chē)以太網(wǎng)峰會(huì)上，易特馳（ETAS）高級(jí)產(chǎn)品經(jīng)理Dr.-Ing. Siddharth Shukla發(fā)表了題為《彌合鴻溝：在硬件加速的汽車(chē)以太網(wǎng)交換機(jī)上部署高性能預(yù)集成軟件?！返难葜v。本次演講深入探討了在汽車(chē)電子電氣架構(gòu)深刻變革的當(dāng)下，如何通過(guò)創(chuàng)新的軟件解決方案，釋放硬件潛力，為軟件定義汽車(chē)的未來(lái)鋪就安全、高效的數(shù)據(jù)通路。

一、架構(gòu)轉(zhuǎn)型：軟件定義汽車(chē)的核心挑戰(zhàn)

隨著汽車(chē)從分布式架構(gòu)向域集中和區(qū)域控制演進(jìn)，傳統(tǒng)的車(chē)載網(wǎng)絡(luò)已無(wú)法滿(mǎn)足需求。軟件定義汽車(chē)成為行業(yè)明確方向，其核心在于需要一個(gè)高帶寬、低延遲、高安全性且可靈活配置的車(chē)載以太網(wǎng)骨干網(wǎng)。

Siddharth在演講中指出，這一轉(zhuǎn)型帶來(lái)了多重挑戰(zhàn)：

高性能數(shù)據(jù)處理：ADAS/AD、智能座艙等應(yīng)用需要極高的網(wǎng)絡(luò)吞吐量和確定性延遲。

多層安全防護(hù)：面對(duì)日益嚴(yán)峻的網(wǎng)絡(luò)安全威脅，需要集成防火墻、入侵檢測(cè)、MACsec等端到端安全方案。

靈活性與可擴(kuò)展性：網(wǎng)絡(luò)配置需能支持OTA升級(jí)，并在運(yùn)行時(shí)根據(jù)車(chē)輛狀態(tài)動(dòng)態(tài)調(diào)整策略。

汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)兼容：必須無(wú)縫融入現(xiàn)有的汽車(chē)開(kāi)發(fā)生態(tài)，特別是與AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)兼容。

二、破局關(guān)鍵：從傳統(tǒng)管理到智能卸載的演進(jìn)

傳統(tǒng)上，以太網(wǎng)交換機(jī)在車(chē)載網(wǎng)絡(luò)中通常以O(shè)ption 1的方式使用，即由外部的微控制器（μC/μP）作為主機(jī)來(lái)完全管理和配置交換機(jī)。這種方式存在明顯瓶頸：

網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)慢：微控制器需在啟動(dòng)后通過(guò)SPI等接口配置交換機(jī)寄存器，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)就緒延遲。

能效與性能矛盾：為節(jié)省功耗讓微控制器休眠時(shí)，網(wǎng)絡(luò)也隨之關(guān)閉。

性能瓶頸：防火墻、入侵檢測(cè)等所有網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用都由微控制器CPU處理，成為吞吐量瓶頸。

可擴(kuò)展性有限：難以支持如PTP駐留時(shí)間補(bǔ)償?shù)刃枰?xì)時(shí)間管理的復(fù)雜用例。

Option 2：將工作負(fù)載卸載至交換機(jī)（智能協(xié)處理器模式）

快速網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)：交換機(jī)與微控制器并行啟動(dòng)。

節(jié)能?；睿何⒖刂破餍菝邥r(shí)，網(wǎng)絡(luò)依然在線，這對(duì)電動(dòng)汽車(chē)尤為重要。

高性能：將防火墻、路由、入侵檢測(cè)等任務(wù)卸載至交換機(jī)硬件，實(shí)現(xiàn)線速處理。

可擴(kuò)展管理：交換機(jī)可作為獨(dú)立的以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。

Option 3：交換機(jī)作為獨(dú)立ECU（端到端網(wǎng)關(guān)模式）

這是最高級(jí)的形態(tài)，交換機(jī)成為一個(gè)功能完整的端到端以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。

極大簡(jiǎn)化系統(tǒng)：減少對(duì)外部微控制器的依賴(lài)，降低整體復(fù)雜性與成本。

三、易特馳方案：一站式預(yù)集成軟件棧

易特馳提供的并非零散組件，而是一個(gè)預(yù)集成、預(yù)驗(yàn)證的單一軟件二進(jìn)制文件。它如同一個(gè)“即插即用”的軟件層，抽象了底層硬件的復(fù)雜性，為網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)師提供統(tǒng)一、強(qiáng)大的工具。

1. 融合企業(yè)級(jí)性能與汽車(chē)級(jí)可靠性

數(shù)據(jù)平面：借鑒企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的最佳實(shí)踐，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、防火墻、IDS、三層路由等高性能任務(wù)直接貼近硬件處理，實(shí)現(xiàn)微秒級(jí)延遲。

控制與管理平面：無(wú)縫集成AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)組件（如IdsM、DoIP），使交換機(jī)能夠像普通ECU一樣被診斷、刷寫(xiě)和管理，滿(mǎn)足汽車(chē)功能安全與網(wǎng)絡(luò)安全框架要求。

2. 強(qiáng)大的配置工具鏈

面向網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)師，提供從通信矩陣（支持ARXML、JSON、Excel等多種格式）到軟硬件具體配置的端到端一鍵式生成工具，大幅降低配置復(fù)雜度與出錯(cuò)率。

3. 賦能軟件定義網(wǎng)絡(luò)

動(dòng)態(tài)策略切換：支持基于車(chē)輛狀態(tài)（如駕駛模式、診斷模式）的上下文策略實(shí)時(shí)切換。

OTA遠(yuǎn)程更新：可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的DoIP/UDS協(xié)議，對(duì)交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)邏輯和安全策略進(jìn)行安全、獨(dú)立的空中升級(jí)，真正實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)配置的“軟件定義”。

四、為客戶(hù)創(chuàng)造的核心價(jià)值

通過(guò)采用易特馳的預(yù)集成以太網(wǎng)交換機(jī)軟件棧，OEM與Tier-1供應(yīng)商將獲得戰(zhàn)略性的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)：

大幅降低成本：減少多供應(yīng)商集成所需的昂貴工程投入，簡(jiǎn)化物料清單。

顯著縮短上市時(shí)間：利用預(yù)驗(yàn)證的軟硬件協(xié)同方案，加速系統(tǒng)集成與驗(yàn)證周期。

實(shí)現(xiàn)端到端安全：內(nèi)嵌符合AUTOSAR及UNECE WP.29法規(guī)要求的安全功能，構(gòu)建從硬件到軟件的全方位防護(hù)。

面向未來(lái)設(shè)計(jì)：提供一個(gè)可擴(kuò)展的基礎(chǔ)，從容應(yīng)對(duì)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)需求與安全威脅的演進(jìn)。

五、展望未來(lái)

Siddharth在總結(jié)中強(qiáng)調(diào)，現(xiàn)代化的汽車(chē)以太網(wǎng)交換機(jī)已演變?yōu)榫邆溆布遁d能力的可編程基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)點(diǎn)。易特馳的軟件解決方案正是將這些強(qiáng)大的硬件能力轉(zhuǎn)化為車(chē)輛平臺(tái)簡(jiǎn)單、可靠、安全的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

為軟件定義汽車(chē)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)基石，不僅是一項(xiàng)技術(shù)任務(wù)，更是一項(xiàng)戰(zhàn)略投資。

易特馳致力于通過(guò)Pre-integrated, Off-the-Shelf的解決方案，助力客戶(hù)駕馭轉(zhuǎn)型，贏在未來(lái)。