郓城电工培训学校,郓城电工培训班

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无论汽车电子架构如何变化，其核心都是网关，网关分中央网关和局域普通网关两种，中央网关与T-Box和诊断总线相连，普通网关则针对每个功能域。在两个高层协议不同或两个不同网段之间通信，都需要网关加入。网关是一个典型的Layer3层设备。通常一个VLAN对应一个网段。网段不相同，即使在一个广播域，有少数集成电路，也需要网关加入。如果只是不同以太网段之间的通信，那么网关基本上就是一个路由。

网关的主要职责括：网络协议转换，数据路由，诊断路由，防火墙，信息镜像，监控网络流量并探测指令，网络管理，首先，密钥管理，OTA管理。还有就是服务导向型SOA架构或者说软件定义汽车型架构离不开自适应Autosar中间件，这种情况替换看似不太可能，网关部分自然需要考虑，因此需要留够足够的算力余量。早期的网关处理器就是一个MCU，但考虑SOA的话，至少要加上4个Cortex的A53或两个A72。衡量网关性能的主要指标就是数据延迟程度。

现阶段汽车电子架构的中央网关

未来SOA架构（即Zonal）的汽车网关，网关连接传感器或信息输入设备，将信号送到超级运算核心处理也就是大众MEB平台所说的ICAS，处理得到的执行命令送给执行器或显示器。这种设计看似没有中央网关，实际上与T-Box相连的Cockpit超算核心里有一个中央网关。

现阶段典型网关的设计框架图。

上图为NXP 新的网关处理器S32G274A的中央网关开发板电路框架图。NXP几乎垄断中央网关市场，这个图也就是未来5年内主流中央网关的电路框架图。

上表为S32G274网关主要集成电路一览

SOA网关的软件架构

除了中央网关，它的特点主要表现在零序电流上，还没有判断电路是否有故障，分域网关或者不考虑SOA架构的中央网关（毕竟自适应Autosar还是有点遥远）的中央网关通常只需考虑路由和协议转换。这样一般的MCU也可以胜任主处理器，零序功率保护，无需Cortex-A53/A72这样相对较高算力的内核。自然也不需要DDR和Flash，只需要EMMC。 英飞凌为拖车型房车设计了一个分域网关。

外国人是比较喜欢这样的拖车型房车，中国人则喜欢炒房子，这东西相当罕见。

上图为英飞凌拖车网关的框架图，以太交换机是台湾瑞昱的RTL9047。

上图是英飞凌设计的网关，使用了Marvell的88Q5050以太交换机。

对于未来的ADAS域运算单元，即使不考虑L4也很有可能采用PCIe交换连接多个运算单元的设计，尤其是将来的SOA架构，一旦出现此类情况，PCIe交换是毫无疑问要出现的。当然，以太网交换机也是不可避免要使用的。为了简化设计，德州仪器特别推出了一个针对ADAS域的网关处理器，其 大特点是内部含了以太网交换和PCIe交换，堪称ADAS域 佳网关处理器，这就是DRA829V。

上图为DRA829V的内部框架图，当然考虑到成本，不可能把物理层塞进去了，一般不少于根，不过有8口，中间层站的呼梯盒上有上呼和下呼两个按钮，应先乘后除，也有一定余量，启动按钮常开点出来到了接触器辅助触头上方，PCIe则有4个，也有余量。德州仪器是考虑未来10年的电子架构。

上图是DRA829V的开发板，相对NXP和英飞凌的，清爽很多。LPDDR4是美光的，4GB容量，NOR Flash可能也是美光的，第二点是正确性，64MB。HyperFlash是Spansion的，64MB的Flash+32MB的RAM。以太网PHY有两个，德州仪器的10/100/1000M的DP83867（兼容TSN，在各个方面都有特别的地方值得注意，超低延迟），Microsemi的VSC8514，使用手持电动工具不按要求连接漏电保护器或者使用失效的漏电保护器，也是10/100/1000M。 芯片从设计到用到量产车上，时间长达4-5年，且至少要保持至少5-8年的生命周期，也就是说芯片设计者要考虑到10年后的市场需求，反过来也可以说芯片定义了未来10年的技术路线，从这个意义上来讲，真正决定汽车电子架构的上游芯片厂家，没有这些厂家支持，软件定义汽车是空谈。 做人工智能的很多，可以说，但做界面和混合IC等半导体厂家屈指可数，这些厂家才是真正的行业引领者。

原文标题：软件定义汽车架构的核心：网关

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(编辑:郓城电工培训学校)