高速车载网络突破10Gb/s传输屏障

某半导体公司与某影像机构联合推出了车载视觉系统的重大升级方案。这是首款应用于汽车领域、以以太网为骨干网络并突破10Gb/s传输速度屏障的系统。

技术架构演进

10Gb/s传输速度是广泛使用的1Mb/s控制器区域网络（CAN）协议的10,000倍。这标志着从传统车载网络（如CAN、20kb/s局部互联网络LIN协议甚至1Gb/s以太网）向高速骨干网的转变，能够同时支持自动驾驶系统、集中式计算和下一代信息娱乐系统，且保持低延迟。

严苛环境下的可靠性保障

某半导体公司业务开发经理指出，该技术最初在数据中心验证，现需满足更严格的汽车耐久性标准。与数据中心不同，车辆及其安装的光收发器必须承受高温、严寒、持续振动和物理磨损。IEEE 802.3cz等标准要求汽车光收发器最低使用寿命达15年，而数据中心设备仅需每隔数年更换。

光纤在自动驾驶中的核心优势

随着汽车制造商推动高级驾驶辅助系统（ADAS）和全自动驾驶发展，车内数据量激增。摄像头、传感器和显示器均产生海量数据流，连接线缆需同步升级。通过用光纤替代重型铜缆，该系统消除了电磁干扰，减轻重量，并支持汽车制造商减排、降本和提高安全性的目标。

东京某大学电气与计算机工程教授表示：“未来汽车将是配备高性能计算机、众多传感器、6G无线电系统和光学骨干网络的移动数据中心。这将使人们在车内进行商务或娱乐活动，而由AI驱动的高性能计算机系统负责驾驶。”该教授的研究重点包括车载光网络和长途光网络光子集成电路。

技术细节与未来扩展

该方案采用成熟的数据中心技术，如垂直腔面发射激光器（VCSEL），传输980纳米波长光脉冲，满足高效率、低噪声和低功耗需求。关键的是其未来兼容性：汽车制造商从2.5Gb/s升级至25、50甚至100Gb/s时，可复用相同光纤和连接器，仅需更换收发器及外围设备。

某半导体公司选择980纳米激光而非650纳米激光，部分原因在于650纳米激光的适用光源尚未像主导光数据通信和传感的980纳米及850纳米VCSEL那样普及。尽管650纳米VCSEL比850纳米版本信号衰减更低，但性能未超越980纳米激光。此外，980纳米激光在高低温度下对功耗分散、机械应力和性能衰减的敏感性远低于850纳米版本。

商业化进展与应用前景

据透露，汽车制造商对该光纤骨干解决方案兴趣浓厚，尤其在亚洲和欧洲，预认证和试点项目已在推进。该光数据收发器可能在未来2-3个车型年内出现在高端车辆中，后续有望更广泛采用。

光学网络还解决了持续的设计难题：光纤抗电磁干扰特性允许线缆布设在紧凑空间内；长达40米的线缆以10Gb/s速度将数据从传感器传输至处理器再至执行器，使光学线束非常适合需要高分辨率360度摄像头系统的大型商用车辆。

高性能摄像头与安全提升

某半导体公司选择与某影像机构合作，因其以紧凑型高性能汽车摄像头著称。LI-VENUS-ISX031摄像头具备高分辨率和广角成像功能，单边尺寸小于20毫米，可安装在侧视镜等需最小化空气阻力的位置。

低延迟和高带宽意味着车辆传感器反应更快速可靠，从而提升安全性。在迈向自动驾驶的过程中，这是具有显著收益的隐形升级：更简洁的设计、更快的数据传输和更安全的出行保障。