博通BroadR-Reach汽車以太網解決方案

　　博通BroadR-Reach汽車以太網互連技術采用單對非屏蔽雙絞線電纜和標準以太網PHY組件實現100Mbps速率數據傳輸，其互聯成本可降低多達80%，為車內互連提供了創新的解決方案。

　 　隨著汽車電子產品的大量普及，車內安全、娛樂、診斷和輔助電子設備的數量在不斷增加，設備之間的互連需求也越來越復雜。同時，車內的模擬系統也不斷向數 字系統遷移，包括ADAS（高級駕駛員輔助系統）中的攝像頭由模擬轉向數字、車載娛樂系統中藍光、高清顯示的需求等等都給車內互連網絡系統的帶寬帶來了很 大的挑戰，大量的數據需要更大的帶寬來傳輸。

　　另一方面，對汽車制造商而言，他們希望車內互連網絡系統是開放和可擴展的，可以支持多種系 統和設備，具有融合能力，這樣當有新的應用和設備引進時就可以很容易地加入到系統中去。當然，越來越多設備的增加也導致了車內互連電纜數量的增多，成本也 隨之提升。汽車制造商亦希望在滿足汽車嚴格的技術要求、保證連接可靠性和穩定性的前提下，找到更低成本的互連方案。

　　博通公司推出創新的 BroadR-Reach汽車互連解決方案很好地滿足了汽車制造商們的需求。這是該公司首次進軍汽車市場后推出的業內第一個汽車以太網互連解決方案，該方 案利用單對非屏蔽雙絞線電纜和標準以太網PHY組件組成車內以太網互連網絡，可實現100Mbps速率全雙工數據傳輸，PHY與上層MAC之間連接采用標 準的MII接口。此互連網絡除可傳輸數據外，還支持POE功能，即雙絞線在傳輸數據的同時還可以為連接終端供電，省去了終端外接電源，降低了供電的復雜 度。

　　與傳統的LVDS技術相比，BroadR-Reach互連方案優勢顯著。LVDS線纜為了滿足汽車電磁輻射和溫度的嚴格要 求，需要有很厚的屏蔽層，同時連接器也比較大和復雜。而BroadR-Reach方案采用的單對非屏蔽雙絞線較之LVDS線纜，不僅能實現同樣的功能，且 減少了互連成本。

　　BroadR-Reach汽車以太網產品系列包括五款芯片。其中兩款是以太網PHY芯片，另外三款是嵌入了PHY的高 集成度交換芯片。其中交換芯片 BCM89500和BCM89501的應用主要是將汽車網絡中的多個終端互連，而交換芯片BCM89200主要用于互連汽車內的多個ECU。PHY芯片 BCM89610用于汽車熄火時的車內診斷系統，而同是PHY芯片的BCM89810則是針對車內多種設備之間的互連應用。

　　芯片資料：BCM89500 高集成度交換芯片

　　BCM89200 四端口交換芯片

　　BCM89610 用于車內診斷系統的PHY芯片

　　BCM89810 獨立型物理層收發器

　 　從BroadR-Reach解決方案在ADAS系統中的應用示意圖中可以看到，帶有PHY的攝像頭將視頻等數據信息通過單對雙絞線傳送到交換芯片上，交 換芯片把各通道采集的信息匯聚到一起，通過電子控制單元中的CPU做一定的處理如編解碼處理，然后將視頻輸出到顯示器上。

　　在車載信息娛 樂系統的應用上，目前主流的MOST技術的連接方式是將多個設備環形地連接在一起，設備間共享最大速率為150Mbps帶寬，當某個設備占用很大帶寬的時 候，別的設備可能就沒有帶寬資源可以使用了。與MOST相比，基于標準以太網BroadR-Reach技術為每個設備提供專用的 100Mbps帶寬，上行速率甚至可以達到1Gbps；同時它還具有鏈路匯聚功能，例如可以把兩條不同的百兆物理鏈路匯聚成邏輯上可看作為一條的兩百兆鏈 路，這樣可以簡單地按鏈路數量線性擴展帶寬，為要使用大帶寬的設備提供快速的帶寬增加。這種鏈路的匯聚還能提供冗余保護，當某條鏈路出錯時，可以很快地轉 到另一條鏈路上，以確保數據的順利傳輸。