Автомобильный Ethernet: Marvell делает ставку на Gbit Ethernet PHY с поддержкой MACsec

Для создания платформы сетевой инфраструктуры на развивающемся рынке сетевых транспортных средств, компания Marvell полагается на технологию Ethernet.

На этой неделе компания объявила о создании первой в отрасли PHY-микросхемы, работающей на основе гигабитной Ethernet-сети. В эту микросхема также встроена технология контроля доступа к медиаданным (MACsec), обеспечивающая безопасность второго уровня.

Технология MACsec обеспечивает защиту всех этапов передачи данных в автомобильных сетях. Новая PHY-микросхема защищена от угроз безопасности 2 уровня (перехватов, атак посредника и атак повторного воспроизведения).

Marvell может похвастаться своим рядом продуктов, формирующих «наиболее полную инфраструктуру для работы с данными». Все продукты в этой линейке специально предназначены для центров обработки данных. В перечень этих продуктов входит широкий спектр устройств: от процессоров каналов прямой передачи и процессоров передающего уровня до PHY-микросхем и коммутаторов для сетевых процессоров и процессоров безопасности.

Уилл Чу, вице-президент и генеральный менеджер автомобильного бизнес-подразделения Marvell, сказал EE Times: «Сейчас мы переносим наш опыт в области передовой инфраструктуры для обработки данных» на автомобильный рынок.

Marvell твердо намерена занять лидирующие позиции на рынке автомобильных Ethernet-сетей. Компаний первой на рынке представила 1000BASE-T1 PHY – защищенный автомобильный коммутатор с поддержкой гигабитного однопарного Ethernet-подключения и мультигигабинтную PHY-микросхему. В мае Marvell также приобрела Aquantia – лидера в области мультигигабитных Ethernet-подключений.

Вне всяких сомнений, все с нетерпением ждут распространения мультигигабитных сетей. В частности, в таких сетях нуждаются транспортные средства, у которых есть значительная потребность в увеличении пропускной способности сети, снижении задержек и повышении скорости подключения.

Впрочем, как заметил Иэн Ричс, вице-президент по общей практике в области automotive в Strategy Analytics, суровая реальность такова, что «на сегодняшний день интерфейсы для работы с гигабитными Ethernet-сетями слабо распространены». В основном такие интерфейсы встраивают в премиумные или новейшие платформы.

Безопасность и энергоэффективность

Новая PHY-микросхема 100/1000 BASE-T1 88Q222xM от Marvell обеспечивает поддержку мультигигабитных подключений, а также в нее встроена технология MACsec.

Эта микросхема также поддерживает стандарт TC10 от Open Alliance, который описывает «переход в спящий режим и пробуждение». Эта технология помогает снизить энергопотребление сетевых модулей в автомобиле. Чу утверждает, что энергоэффективность становится «все более важной автомобильной характеристикой».

Отвечая на вопрос о новом гигабитном PHY с поддержкой MACsec от Marvell, Ричс из Strategy Analytics сказал EE Times следующее: «Чем выше скорость, тем больше данных. Чем больше данных, тем выше вероятность возникновения проблем с безопасностью». Также он объяснил нам, что «MACsec – зрелый и надежный стандарт, позволяющий обнаруживать подозрительную активность в Ethernet-сетях, что позволяет обеспечивать защиту от перехватов, атак воспроизведения и атак посредников». «Наличие подобных легкодоступных методов, основанных на стандартах, позволит OEM-производителями разрабатывать комплексные решения для кибербезопасности, которые нужны как рынку, так и регулирующим органам».

Marvell утверждает, что 88Q22xM — это «самая экономичная с точки зрения энергии PHY с поддержкой гигабитного Ethernet-подключения». Это значит, что 88Q22xM даст OEM-производителям возможность разрабатывать энергоэффективные автомобильные сетевые архитектуры.

Движущие факторы внедрения гигабитных Ethernet-подключений в транспортные средства

Учитывая все обстоятельства, станут ли электромобили первыми транспортными средствами на рынке, использующими Ethernet-подключение? Рич из Strategy Analytics утверждает, что сам по себе рынок электромобилей не является основной движущей силой внедрения Ethernet в автомобильной отрасли.

В свою очередь, перечень ключевых факторов, побуждающих OEM-производителей внедрять гигабитные Ethernet-сети выглядит следующим образом: создание централизованной архитектуры транспортных средств, контроллеры доменов, расширение сетевой функциональности транспортных средств, системы ADAS и технологии беспилотной езды.

Также Ричс отметил, что в то время как все появляется все больше автомобилей с сетевой функциональностью, системами ADAS и технологиями беспилотной езды, разработчики инфраструктуры должны быть в состоянии справиться с постоянно растущими потоками автомобильных данных. Топовые системы ADAS и технологии беспилотной езды непосредственно повлияют на потребность в высокоcкоростных Ethernet-сетях.

Автомобильный рынок в условиях пандемической экономики

Отраслевые аналитики прекрасно осведомлены о влиянии экономики Covid-19 на автомобильный рынок. Эгиль Юлиуссен, автор колонки «Egil’s Eye» в EE Times написал так: «Продажи автомобилей по всему миру резко упали и будут держаться ниже недавних показателей в течение примерно пяти лет (а может и больше – в зависимости от региона)».

Ричс из Strategy Analytics согласен с этой оценкой. «Разработка некоторых новых платформ будет замедлена в связи с сокращением бюджета и реструктуризацией, причиной чему стала пандемия Covid-19. В настоящий момент мы даем прогнозы до 2027 года. Мы по-прежнему ожидаем, что полноценная сетевая архитектура на основе контроллеров доменов и гигабитного Ethernet-подключения будет представлена в меньшей доле новых автомобилей».

Впрочем, Ричс добавил: «Все это не значит, что рост будет слабым – мы просто начинаем с низкого старта. Все дело в том, что сейчас всем приходится работать в худших социально-экономических условиях, с которыми автомобильная промышленность когда-либо сталкивалась в мирное время. Для того, чтобы распространить все эти технологии по разным платформам и модельным линейкам потребуется время».

Чу из Marvell делает более глобальную оценку. Насколько ему известно, 30 OEM-производителей уже изучают способы внедрения Ethernet в автомобили, и 10 ведущих компаний уже начали внедрять Ethernet в свои продукты три года назад. «Мы знаем, что для автомобильных OEM-производителей внедрение гигабитных Ethernet-сетей – это вопрос времени»

Marvell также утверждает, что 88Q222x производится в соответствии с автомобильными системами менеджмента качества и обеспечивает поддержку систем функциональной безопасности, благодаря чему OEM-производители могут реализовывать стандарт ISO 26262 на системном уровне. Микросхема проходит испытания с прошлого месяца. По словам Чу, массовое производство начнется в течение трех лет. 88Q22x будет изготавливаться TSMC с использованием автомобильного техпроцесса 16 нм FinFET.

---

• Первая в России серийная система управления двухтопливным двигателем с функциональным разделением контроллеров
• В современном автомобиле строк кода больше чем…
• Бесплатные онлайн-курсы по Automotive, Aerospace, робототехнике и инженерии (50+)
• McKinsey: переосмысляем софт и архитектуру электроники в automotive