產研：艱難的替代——車載以太網(wǎng)PHY芯片（一）

車載以太網(wǎng)，下一代汽車網(wǎng)絡的主流傳輸技術

隨著汽車行業(yè)朝著電動化、智能化和網(wǎng)聯(lián)化的方向迅速發(fā)展，以太網(wǎng)技術正逐步成為汽車網(wǎng)絡通信的關鍵技術。這種技術以其高帶寬、低延遲和輕量化的線束優(yōu)勢，通過銅雙絞線提供的高效數(shù)據(jù)和電力傳輸，顯著降低了車輛成本和重量，預示著其將成為未來汽車網(wǎng)絡通信的核心，預計將在未來徹底改變汽車內部通信架構。

此前，與非研究院已經(jīng)在《產研：國產車載CAN IC崛起，能否挑戰(zhàn)NXP？》一文中介紹了傳統(tǒng)的汽車網(wǎng)絡CAN總線。傳統(tǒng)汽車網(wǎng)絡架構以CAN總線為主流，同時包括LIN、FlexRay、MOST、LVDS等多種技術并存。CAN總線因其可靠性和低成本被廣泛用于控制數(shù)據(jù)傳輸，而LIN總線主要用于車內的簡單控制任務。FlexRay和MOST技術雖然提供更高帶寬，但成本較高，限制了它們的普及。LVDS技術主要用于圖像數(shù)據(jù)信號傳輸，特別是在高分辨率攝像頭和顯示屏之間。這些技術共同構成了復雜多樣的車載網(wǎng)絡系統(tǒng)，但隨著汽車向高度數(shù)字化和智能化發(fā)展，它們的缺陷也逐漸顯現(xiàn)。隨著汽車內部電子元器件數(shù)量和復雜度的增加，以及傳感器、攝像頭和激光雷達等設備的廣泛使用，傳統(tǒng)的車載網(wǎng)絡架構面臨著巨大挑戰(zhàn)。車載以太網(wǎng)技術的引入，不僅可以滿足這些應用對高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?，還可以通過其輕量化的線束設計，顯著減少車輛的重量和制造成本。

面向域控制器的混合車載網(wǎng)絡架構，來源：厚勢汽車

以太網(wǎng)技術以其高速數(shù)據(jù)傳輸能力，提供了一種有效的解決方案。車載以太網(wǎng)不僅能夠提供高達10Gbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率，而且還具有低電磁干擾、低功耗和低延遲的特性，使其成為支持未來汽車應用，如自動駕駛、高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和智能座艙的理想選擇。特別是自動駕駛汽車需要處理和傳輸大量的傳感器數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)對周圍環(huán)境的準確感知和快速反應。車載以太網(wǎng)在支持高速、大容量數(shù)據(jù)傳輸方面的能力，使其成為實現(xiàn)高級自動駕駛功能不可或缺的技術。

車載以太網(wǎng)與其他總線的性能對比，來源：裕太微-U招股書

據(jù)了解，目前國內外多家汽車制造商和供應商，如特斯拉、寶馬、博世和采埃孚等，都在積極推進車載以太網(wǎng)技術的研發(fā)和應用。例如，特斯拉在其Model 3和Model Y車型中采用了以太網(wǎng)技術，寶馬則從2015年開始在其全系車型中部署車載以太網(wǎng)，展示了這一技術在提高汽車通信效率和降低成本方面的潛力。

預計未來，隨著車載以太網(wǎng)技術的進一步發(fā)展和優(yōu)化，它將在智能駕駛、車聯(lián)網(wǎng)服務和車內娛樂系統(tǒng)等領域發(fā)揮更大作用。今天與非研究院就深入介紹一下車載以太網(wǎng)芯片中的一個重要品類——以太網(wǎng)物理層（PHY）芯片。

以太網(wǎng)物理層（PHY）芯片的關鍵技術參數(shù)有哪些？

以太網(wǎng)物理層（PHY）芯片是實現(xiàn)以太網(wǎng)通信的基礎，承擔著將數(shù)字信號轉換為能夠在物理媒介上傳輸?shù)?a class="article-link" target="_blank" href="/baike/1589317.html">模擬信號的任務，以及反向轉換的功能。這些芯片廣泛應用于多個領域，包括但不限于通信、汽車電子、消費電子、工業(yè)控制等，是現(xiàn)代網(wǎng)絡通信不可或缺的一部分。隨著技術的進步和市場需求的增長，PHY芯片的設計和制造已經(jīng)變得越來越復雜和高效。

在工作原理上，以太網(wǎng)PHY芯片通過各種接口，如MII、RGMII或SGMII，與介質訪問控制層（MAC）進行數(shù)據(jù)交換。它們負責將并行的數(shù)字數(shù)據(jù)轉換為串行的模擬信號，以便通過電纜等物理媒介傳輸。接收方的PHY芯片再將這些模擬信號轉換回數(shù)字信號，傳遞給MAC層，完成數(shù)據(jù)的接收過程。

以太網(wǎng)PHY芯片的技術水平主要體現(xiàn)在幾個關鍵方面：傳輸速率、傳輸穩(wěn)定性、可靠性、功耗水平和傳輸距離。傳輸速率是評價PHY芯片性能的重要指標之一，隨著技術進步，千兆甚至萬兆以太網(wǎng)已成為現(xiàn)實。傳輸穩(wěn)定性和可靠性對于確保數(shù)據(jù)在復雜環(huán)境中準確傳輸至關重要，尤其是在汽車電子和工業(yè)控制這樣的應用中。此外，隨著對節(jié)能減排的要求日益增加，低功耗設計也成為PHY芯片開發(fā)的重要方向。最后，傳輸距離的增加可以使得網(wǎng)絡布局更加靈活，尤其是在大型建筑或者廣闊的工業(yè)區(qū)域中。

車載以太網(wǎng)PHY芯片需要滿足更為嚴格的要求。車載網(wǎng)絡不僅要求高速的數(shù)據(jù)傳輸以支持先進的駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）、娛樂系統(tǒng)等，還需要具備極高的可靠性和抗干擾能力，以適應車輛在復雜環(huán)境下的運行。此外，車載網(wǎng)絡的PHY芯片還需要支持新的標準和協(xié)議，如100BASE-T1和1000BASE-T1，這些標準專為車載應用設計，能夠通過單對雙絞線實現(xiàn)全雙工通信，顯著降低系統(tǒng)的復雜度和成本。

總的來看，車載以太網(wǎng)的發(fā)展預計將經(jīng)歷三個階段：從面向車載診斷系統(tǒng)和ECU軟件刷新的DoIP協(xié)議的推廣運用，到將多媒體、駕駛輔助和診斷界面整合的第二階段，最終使用以太網(wǎng)作為車載主干網(wǎng)絡，集成動力總成、底盤和車身控制、智能座艙等，形成一個跨域汽車網(wǎng)絡。目前，千兆以太網(wǎng)1000BASE-T是基于雙絞線的以太網(wǎng)主流技術，能在超過100M的5類雙絞線上傳輸1000Mbit/s的數(shù)據(jù)流。千兆以太網(wǎng)作為高速網(wǎng)絡技術的首選，以其技術成熟、高度標準化、帶寬高和低成本等優(yōu)勢，已成為當今世界最普遍的局域網(wǎng)技術，為萬物互聯(lián)奠定基礎。

車載以太網(wǎng)技術協(xié)議規(guī)范包括物理層、UDP-NM、DOIP、SOME/IP、SD五個模塊，構成一個5層協(xié)議系統(tǒng)，覆蓋應用層、傳輸層、網(wǎng)絡層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層，每一層都承擔不同的功能。由于IEEE 802.3工作組、汽車開放系統(tǒng)架構聯(lián)盟AUTOSAR、OPEN聯(lián)盟以及AVnu聯(lián)盟在內的四大聯(lián)盟或組織的共同發(fā)展與合作，進一步規(guī)范了車載以太網(wǎng)符合OSI模型的整體架構。

四個車載以太網(wǎng)物理層標準分別是：10base-T1S（IEEE 802.3cg即OPEN Alliance的TC14）、100base-T1（IEEE802.3bw即OPEN Alliance TC1）、1000base-T1（IEEE802.3bp即OPEN Alliance的TC12）和2.5/5/10Gbase-T1（IEEE802.3ch即OPEN Alliance的TC15）。其中，Marvell的88Q2112是1000base-T1標準的物理層芯片的先驅，而博通則在NGbase-T1物理層芯片領域領先。

目前，基于博通公司的BroadR-Reach技術并已被IEEE標準化為100BASE-T1，利用一對非屏蔽雙絞線（UTP）實現(xiàn)全雙工通信，提供至少100Mbit/s的寬帶性能。這種技術在鏈路的兩端使用BroadR-Reach的PHY芯片，允許數(shù)據(jù)在兩個方向上同時傳輸和接收，而PHY芯片到MAC接口以上層級遵循傳統(tǒng)的以太網(wǎng)結構（IEEE802.3）。BroadR-Reach技術的主要應用場景包括高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和車載信息娛樂（IVI）系統(tǒng)。與MOST和LVDS相比，BroadR-Reach提供更高的帶寬和更低的成本，這一點主要在布線成本上得到體現(xiàn)。博通和博世的聯(lián)合研究表明，與傳統(tǒng)總線相比，使用單根UTP電纜以100Mbps的速率傳輸數(shù)據(jù)，可減輕線纜重量30%并降低連接成本80%。

車載以太網(wǎng)PHY芯片市場規(guī)模有多大？

數(shù)據(jù)量的爆炸式增長是推動市場需求的主要因素之一。IDC的《Data Age 2025》報告預測，到2025年，全球每年將產生的數(shù)據(jù)量將從2018年的33ZB增長到175ZB。在汽車電子領域，隨著L2級自動駕駛滲透率的提升及L3級自動駕駛的逐步落地，車載以太網(wǎng)將加速應用于需求帶寬較高的智能座艙與智能駕駛等系統(tǒng)中。長期來看，以太網(wǎng)將集成更多汽車功能，成為整車骨干網(wǎng)絡。

中國汽車技術研究中心有限公司的數(shù)據(jù)顯示，全球以太網(wǎng)物理層芯片市場將在2022-2025年間保持超過25%的年復合增長率，預計2025年市場規(guī)模將突破300億元。中國大陸市場也呈現(xiàn)出強勁增長勢頭，預計到2025年市場規(guī)模將超過120億元，年復合增長率達到30%以上。中金研究預計，到2025年，國內車載以太網(wǎng)芯片市場規(guī)模將達到293億元，展現(xiàn)出2020-2025年間高達66%的年復合增長率（CAGR）。

博通和博世的聯(lián)合研究顯示，與傳統(tǒng)總線相比，車載以太網(wǎng)的連接成本可降低80%，電纜重量可降低30%。車載以太網(wǎng)芯片的需求量快速提升，根據(jù)中汽中心數(shù)據(jù)，預計到2025年中國以太網(wǎng)物理層芯片搭載量將超過2.9億片，市場規(guī)模有望突破120億元。

國產替代是車載以太網(wǎng)物理層芯片發(fā)展的重要趨勢。當前，全球車載以太網(wǎng)物理層芯片市場主要由境外企業(yè)主導，但國內自主品牌正逐步發(fā)力，面對技術門檻高和競爭格局高度集中的市場環(huán)境，國產替代提供了巨大的市場空間。根據(jù)中金公司的預測，2023-2025年中國以太網(wǎng)PHY芯片市場規(guī)模預計將保持超過50%的增長率，2021年至2025年的市場規(guī)模預計將從26.1億元增長至184.6億元。

車載以太網(wǎng)PHY芯片主要國產玩家

物理層芯片（PHY芯片）是網(wǎng)絡通信中技術門檻極高的領域，目前全球僅有NXP、博通、Marvell、瑞昱、Microchip和德州儀器等六家企業(yè)具備生產能力，市場份額集中度高達91%至99%。這些芯片主要工作在OSI網(wǎng)絡模型的最底層，負責將來自介質訪問控制層（MAC）的數(shù)據(jù)轉換成模擬信號進行傳輸，過程中包括增加檢錯碼、數(shù)據(jù)編碼等步驟，使用的是模擬技術。以太網(wǎng)作為最廣泛應用的局域網(wǎng)技術，根據(jù)傳輸速率不同，分為標準以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、千兆以太網(wǎng)和10G以太網(wǎng)等多種形式。

盡管以太網(wǎng)技術發(fā)展迅速，但國內在物理層芯片領域的市場份額依然較小，長期以來基本被國際巨頭所壟斷。2021年，雖然國內企業(yè)如裕太微收入增長了近20倍，市場份額也僅有2%。這主要是因為物理層芯片生產的技術門檻非常高，且廣泛應用于汽車電子等領域。

全球和國內以太網(wǎng)物理層芯片市場高度集中，美國博通、美滿電子和中國臺灣瑞昱三家國際巨頭占據(jù)主要份額。歐美 和中國臺灣廠商經(jīng)過多年發(fā)展，憑借資金、技術、客戶資源、品牌等方面的積累，形成了巨大的領先優(yōu)勢，對以太網(wǎng) 物理層芯片行業(yè)的發(fā)展起到引領作用。在國內市場，以太網(wǎng)物理層芯片同樣被境外國際巨頭主導，自給率極低，下游 廠商高度依賴境外進口。根據(jù)中國汽車技術研究中心數(shù)據(jù)，全球以太網(wǎng)物理芯片市場中，博通、美滿電子、瑞昱、德 州儀器、高通、微芯穩(wěn)居前列，前五大以太網(wǎng)物理層芯片供應商市場份額占比高達 91%；國內市場瑞昱占比較高，前 五大境外供應商占比達 87%。

車載以太網(wǎng)物理層芯片市場份額（2021年），來源：裕太微招股書

車載以太網(wǎng)物理層芯片的市場競爭格局集中度更高，恩智浦躋身前五。根據(jù)中國汽車技術研究中心統(tǒng)計，全球車載以太網(wǎng)物理層芯片供應商幾乎全部由以下五家企業(yè)占據(jù)：美滿電子、博通、瑞昱、德州儀器和恩智浦。全球和國內的車載以太網(wǎng)物理層芯片市場規(guī)模的前五大供應商市場占比分別為 99.1%、99.4%。

在芯片國產化的大趨勢下，=國內廠商技術實力不斷追趕，有望憑借本土化優(yōu)勢和快速響應能力占據(jù)更多市場份額。受益于產業(yè)鏈上下游的大力支持，以太網(wǎng)物理層芯片國產化不斷推進。國內主要的以太網(wǎng)物理層芯片廠商包括裕太微、景略半導 體、昆高新芯、國科天訊、東土科技旗下物芯科技、鑫瑞技術、睿普康、楠菲微電子等。

以下為部分國產PHY芯片供應商介紹：

裕太微

裕太微電子成立于2017年，是中國大陸為數(shù)不多的擁有自主知識產權并能夠大規(guī)模銷售以太網(wǎng)物理層芯片的供應商之一。公司專注于高速有線通信芯片的研發(fā)、設計與銷售，產品覆蓋通信、汽車電子、消費電子、安防監(jiān)控、工業(yè)控制等眾多市場領域。裕太微-U的產品線包括商規(guī)級、工規(guī)級、車規(guī)級產品，支持百兆、千兆和2.5G等不同傳輸速率，滿足各種應用場景需求。

裕太微的車載百兆以太網(wǎng)物理層芯片通過了AEC-Q100 Grade 1車規(guī)認證和德國C&S實驗室的互聯(lián)互通兼容性測試，已成功進入德賽西威等國內知名汽車配套設施供應商的供應鏈并實現(xiàn)銷售。該公司的產品在技術參數(shù)、可靠性指標上與國際主流產品相當，甚至更具優(yōu)勢，體現(xiàn)了自主品牌在追趕國際技術水平方面的顯著成果。裕太微電子是國內首家在車載PHY領域通過OPEN Alliance IOP認證的企業(yè)，其2.5G PHY芯片已量產，技術實力和規(guī)模在國內處于領先地位，2021年市場份額占比為2%。

目前，裕太微電子量產的以太網(wǎng)PHY芯片包括12個消費級料號、10個工業(yè)級料號，以及車載以太網(wǎng)PHY芯片YT8010A（單口百兆）和YT8011A（千兆，已推出但尚未量產）。YT8011系列千兆PHY，擁有完全自主知識產權，采用高速DSP技術、高性能SerDes和AFE設計，能在CAT5E低成本非屏蔽雙絞線上傳輸60米以上的雙向數(shù)據(jù)流，滿足車載雷達、環(huán)視、自動駕駛等高速數(shù)據(jù)傳輸應用需求。

裕太微電子不僅在技術上取得進步，其產品已被廣汽、北汽、上汽、吉利、一汽紅旗等汽車行業(yè)知名客戶采用，預示著在新能源汽車智能化趨勢下的大規(guī)模應用潛力。公司在蘇州和上海設有研發(fā)中心，并在上海、成都及深圳成立子公司，持續(xù)推動以太網(wǎng)物理層芯片技術的創(chuàng)新與應用。

傲芯科技

傲芯科技，一家新成立的初創(chuàng)公司，也聚焦于車載通訊芯片（如車載收發(fā)器CAN/以太網(wǎng)PHY芯片）的研發(fā)設計與銷售，于2021年3月成立。公司創(chuàng)始人鄭飛君擁有十余年一線研發(fā)經(jīng)驗，曾在恩智浦半導體、新思科技等國際巨頭擔任工程師職位。傲芯科技獲得小米投資，展示了車載通訊市場的潛力及國內企業(yè)在該領域的活躍發(fā)展。

景略半導體

景略半導體，源自Marvell的核心團隊，專注于高速數(shù)模混合信號芯片設計，致力于為車載、工業(yè)、企業(yè)領域提供高性能的以太網(wǎng)PHY、Switch及相關SoC產品。2019年，景略半導體成為國內首家成功流片車載千兆以太網(wǎng)PHY芯片的公司，標志著國產填補空白。2020年，基于EtherNext?技術推出Cheetah?系列車載以太網(wǎng)PHY產品，Antelop?系列工業(yè)以太網(wǎng)PHY產品，SailFish?系列企業(yè)以太網(wǎng)PHY產品，這些產品已量產并供應多個細分市場，出貨量超數(shù)千萬顆。2021年世界半導體大會上，展示了BlueWhale?全新一代L2/L2+網(wǎng)絡交換機Switch芯片技術，進一步展現(xiàn)公司在PHY+Switch兩大核心技術版塊的布局。景略半導體強調自主可控，從設計到生產全流程管控，EtherNext?技術使其產品在性能、功耗和成本方面具有競爭優(yōu)勢，功耗僅為對手三分之二，芯片面積縮小超過三分之一。

昆高新芯

昆高新芯微電子，成立于2019年，專注于時間敏感網(wǎng)絡（TSN）交換、PHY和網(wǎng)關芯片的研發(fā)，旨在為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛、智能電網(wǎng)、軌道交通等領域提供國產高端芯片解決方案。該公司已與多家車廠、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)廠商等建立合作，推出基于自有TSN交換、PHY和網(wǎng)關芯片的整體解決方案，以降低客戶的開發(fā)成本。昆高新芯的核心團隊擁有15年以上開發(fā)經(jīng)驗，曾在國際頂尖公司工作，掌握高速ADC/DAC、PLL、高速Serdes、算法等領先技術。公司目前正開發(fā)千兆以太網(wǎng)PHY、網(wǎng)關和TSN交換芯片，旨在為自動&無人駕駛、中國智能制造、軌道交通和智能電網(wǎng)樓宇行業(yè)提供強有力的國產芯片支持。昆高新芯已完成千兆PHY及網(wǎng)關芯片產品設計及流片。

鑫瑞技術

鑫瑞技術主要從事智能以太網(wǎng)交換及接口芯片的設計，是一家專注于智能以太網(wǎng)領域的芯片設計公司和國外以太網(wǎng)芯片的替代廠商。目前旗下有XR18201、XR8211、XR8010、XR86114、XR86118五個料號的以太網(wǎng)PHY芯片。XR8010為車載百兆以太網(wǎng)PHY，XR86114和XR86118為千兆以太網(wǎng)PHY，能夠支持多種不同協(xié)議數(shù)據(jù)速率，集成同步以太功能實現(xiàn)整網(wǎng)的時鐘同步，有效改善了延遲影響。

睿普康

睿普康主要從事智能物聯(lián)網(wǎng)終端通信芯片的設計開發(fā)，旗下兩個料號RPC8211E/F為以太網(wǎng)千兆PHY芯片，RPC8201F為以太網(wǎng)百兆PHY芯片。千兆PHY芯片RPC8211E/F性能對標瑞昱的RTL8211，RPC8211E/F兼容1000Base-T、100Base-TX、10Base-T還能支持節(jié)能以太網(wǎng)，傳輸距離在1000Base-T中支持120m的CAT.5電纜也足夠長。睿普康的PHY芯片是用來代替瑞昱pin對pin芯片的?？?/p>

和芯潤德

和芯潤德的SR8201F（I）是兩款單口百兆以太網(wǎng)PHY芯片，在通信、物聯(lián)網(wǎng)領域應用廣泛。目前SR8201F（I）已經(jīng)應用到華為海思、安凱微電子、瑞芯微電子、炬力科技、兆易創(chuàng)新、樂鑫、君正等公司的數(shù)十款MCU中。

楠菲微電子

楠菲微電子是極少數(shù)同時掌握了智能計算中心、數(shù)據(jù)中心、工業(yè)和消費類全系列路由交換設備架構、通信協(xié)議棧以及相關芯片設計、量產能力的企業(yè)，在PHY芯片方面擁有核心技術。目前楠菲微電子有兩款以太網(wǎng)PHY芯片，SF1004和SF1204。兩款芯片均為4端口，SF1004為千兆，SF1204為萬兆。

SF1204作為楠菲最新推出的10 / 100 / 1000 / 2.5G / 5G / 10GBase-T低功耗萬兆PHY芯片，BER優(yōu)于10-15。5G 和5G 模式在CAT 5e線纜上SF1204的傳輸距離大于100米，10G模式，在CAT 6A線纜上傳輸距離可達100m，芯片實力強勁。

昆高新芯

成立于2019年的昆高新芯瞄準了車載以太網(wǎng)這條賽道，致力于時間敏感網(wǎng)絡（TSN）交換芯片和物理層芯片PHY的研發(fā)與設計。目前旗下有消費類PHY芯片KG7XXXC，工業(yè)類PHY芯片KG7XXXI、KG701XI以及車載PHY芯片KG701XM。

所有PHY芯片都內置了國密安全算法，核心IP均有自有知識產權，競爭力不俗。根據(jù)官網(wǎng)消息，昆高新芯研發(fā)的千兆PHY產品已經(jīng)完成設計，預計今年將完成流片。

車載以太網(wǎng)物理層芯片的市場競爭格局集中度更高，恩智浦躋身前五。根據(jù)中國汽車技術研究中心統(tǒng)計，全球車載以太網(wǎng)物理層芯片供應商幾乎全部由以下五家企業(yè)占據(jù)美滿電子、博通、瑞昱、德州儀器和恩智浦。全球和國內的車載以太網(wǎng)物理層芯片市場規(guī)模的前五大供應商市場占比分別為 99.1%、99.4%。

物芯科技

北京物芯科技有限責任公司成立于2016年，主要從事工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)芯片的研究與開發(fā)，致力于成為工業(yè)網(wǎng)絡芯片行業(yè)的佼佼者，助力我國工業(yè)核心網(wǎng)絡發(fā)展的自主可控。

經(jīng)過持續(xù)的研發(fā)投入，物芯已成功推出多型號，系列化，高可靠的網(wǎng)絡芯片和產品解決方案。2017年成功量產具有64Gbps交換能力的網(wǎng)絡芯片，2019年成功量產千兆以太網(wǎng)系列PHY芯片，2020年成功量產具有152Gbps交換能力的網(wǎng)絡芯片，2021年成功量產新一代高可靠，高性能TSN網(wǎng)絡交換芯片。基于物芯系列芯片的解決方案已廣泛應用于石化，冶金，電力，鐵路，工廠自動化等領域。未來物芯將持續(xù)投入資源，聚焦網(wǎng)絡技術在各種工業(yè)環(huán)境以及汽車電子領域的應用和演進，推動物芯的產品服務于更多的客戶，為客戶創(chuàng)造更大的價值。

部分以太網(wǎng)PHY芯片供應商（截止2023），來源：與非研究院整理

車載PHY芯片的技術挑戰(zhàn)有哪些？

隨著智能化、網(wǎng)聯(lián)化技術的發(fā)展，車載以太網(wǎng)技術的應用日益廣泛，推動了車載高速有線通信業(yè)務的發(fā)展。國內外企業(yè)在這一新興市場的競爭趨于白熱化，國內企業(yè)正逐步打破國際巨頭的壟斷局面，提升國內芯片產業(yè)的整體水平，促進相關行業(yè)尤其是汽車電子等領域的技術進步和產業(yè)升級。

在集成電路設計領域，物理層芯片（PHY芯片）的研發(fā)呈現(xiàn)出幾個挑戰(zhàn)：

首先，這類芯片的研發(fā)門檻極高，需將數(shù)字信號轉換為模擬信號進行傳輸，同時恢復接收到的模擬信號為數(shù)字信號，涉及復雜的數(shù)?；旌舷到y(tǒng)設計，如高性能SerDes、ADC/DAC、高精度PLL和DSP設計等。模擬電路主要負責信號間的轉換，而數(shù)字電路負責信號處理，實現(xiàn)降噪、干擾抵消等功能。這要求研發(fā)團隊具備深厚的技術經(jīng)驗和高效的協(xié)作能力。

技術方面，模擬IC的設計強調高信噪比、低失真和高可靠性，產品生命周期長，而數(shù)字IC設計則較為依賴EDA工具。模擬IC設計門檻較高，通常需要10-15年的學習周期，而數(shù)字IC的學習周期相對較短。模擬IC少采用低壓CMOS工藝，因為需要輸出高電壓或大電流，而CMOS工藝的驅動能力較差。高性能的模擬IC產品通常在高電壓環(huán)境下更易實現(xiàn)低失真和高信噪比。

另一技術挑戰(zhàn)是時鐘數(shù)據(jù)恢復（CDR），對于高速串行總線至關重要，主要設計挑戰(zhàn)之一是抖動管理。抖動分為確定性抖動和隨機抖動，其中，隨機抖動無法科學預測，需憑經(jīng)驗處理。高效管理抖動，尤其是高頻抖動，是高速PHY芯片設計中的關鍵。

總的來看，面對激烈的市場競爭和技術挑戰(zhàn)，國產PHY芯片企業(yè)一方面需要持續(xù)投入研發(fā)，縮小與國際巨頭的技術差距，另一方面還需要通過時間來積累。模擬芯片很多產品，如果你沒有做過，很難在技術上彎道超車。所以，我們一方面要給國產PHY芯片更多的機會，另一方面也要給予寬容，容許他們一步步成長。