在近日舉行的AES2026第七屆中國國際汽車以太網(wǎng)峰會上，易特馳（ETAS）高級產(chǎn)品經(jīng)理Dr.-Ing. Siddharth Shukla發(fā)表了題為《彌合鴻溝：在硬件加速的汽車以太網(wǎng)交換機上部署高性能預集成軟件棧》的演講。本次演講深入探討了在汽車電子電氣架構(gòu)深刻變革的當下，如何通過創(chuàng)新的軟件解決方案，釋放硬件潛力，為軟件定義汽車的未來鋪就安全、高效的數(shù)據(jù)通路。

一、架構(gòu)轉(zhuǎn)型：軟件定義汽車的核心挑戰(zhàn)

隨著汽車從分布式架構(gòu)向域集中和區(qū)域控制演進，傳統(tǒng)的車載網(wǎng)絡已無法滿足需求。軟件定義汽車成為行業(yè)明確方向，其核心在于需要一個高帶寬、低延遲、高安全性且可靈活配置的車載以太網(wǎng)骨干網(wǎng)。

Siddharth在演講中指出，這一轉(zhuǎn)型帶來了多重挑戰(zhàn)：

高性能數(shù)據(jù)處理：ADAS/AD、智能座艙等應用需要極高的網(wǎng)絡吞吐量和確定性延遲。

多層安全防護：面對日益嚴峻的網(wǎng)絡安全威脅，需要集成防火墻、入侵檢測、MACsec等端到端安全方案。

靈活性與可擴展性：網(wǎng)絡配置需能支持OTA升級，并在運行時根據(jù)車輛狀態(tài)動態(tài)調(diào)整策略。

汽車標準兼容：必須無縫融入現(xiàn)有的汽車開發(fā)生態(tài)，特別是與AUTOSAR標準兼容。

二、破局關(guān)鍵：從傳統(tǒng)管理到智能卸載的演進

傳統(tǒng)上，以太網(wǎng)交換機在車載網(wǎng)絡中通常以Option 1的方式使用，即由外部的微控制器（μC/μP）作為主機來完全管理和配置交換機。這種方式存在明顯瓶頸：

網(wǎng)絡啟動慢：微控制器需在啟動后通過SPI等接口配置交換機寄存器，導致網(wǎng)絡就緒延遲。

能效與性能矛盾：為節(jié)省功耗讓微控制器休眠時，網(wǎng)絡也隨之關(guān)閉。

性能瓶頸：防火墻、入侵檢測等所有網(wǎng)絡應用都由微控制器CPU處理，成為吞吐量瓶頸。

可擴展性有限：難以支持如PTP駐留時間補償?shù)刃枰殨r間管理的復雜用例。

Option 2：將工作負載卸載至交換機（智能協(xié)處理器模式）

快速網(wǎng)絡啟動：交換機與微控制器并行啟動。

節(jié)能?；睿何⒖刂破餍菝邥r，網(wǎng)絡依然在線，這對電動汽車尤為重要。

高性能：將防火墻、路由、入侵檢測等任務卸載至交換機硬件，實現(xiàn)線速處理。

可擴展管理：交換機可作為獨立的以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。

Option 3：交換機作為獨立ECU（端到端網(wǎng)關(guān)模式）

這是最高級的形態(tài)，交換機成為一個功能完整的端到端以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。

極大簡化系統(tǒng)：減少對外部微控制器的依賴，降低整體復雜性與成本。

三、易特馳方案：一站式預集成軟件棧

易特馳提供的并非零散組件，而是一個預集成、預驗證的單一軟件二進制文件。它如同一個“即插即用”的軟件層，抽象了底層硬件的復雜性，為網(wǎng)絡設計師提供統(tǒng)一、強大的工具。

1. 融合企業(yè)級性能與汽車級可靠性

數(shù)據(jù)平面：借鑒企業(yè)網(wǎng)絡的最佳實踐，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、防火墻、IDS、三層路由等高性能任務直接貼近硬件處理，實現(xiàn)微秒級延遲。

控制與管理平面：無縫集成AUTOSAR標準組件（如IdsM、DoIP），使交換機能夠像普通ECU一樣被診斷、刷寫和管理，滿足汽車功能安全與網(wǎng)絡安全框架要求。

2. 強大的配置工具鏈

面向網(wǎng)絡設計師，提供從通信矩陣（支持ARXML、JSON、Excel等多種格式）到軟硬件具體配置的端到端一鍵式生成工具，大幅降低配置復雜度與出錯率。

3. 賦能軟件定義網(wǎng)絡

動態(tài)策略切換：支持基于車輛狀態(tài)（如駕駛模式、診斷模式）的上下文策略實時切換。

OTA遠程更新：可通過標準的DoIP/UDS協(xié)議，對交換機的網(wǎng)絡邏輯和安全策略進行安全、獨立的空中升級，真正實現(xiàn)網(wǎng)絡配置的“軟件定義”。

四、為客戶創(chuàng)造的核心價值

通過采用易特馳的預集成以太網(wǎng)交換機軟件棧，OEM與Tier-1供應商將獲得戰(zhàn)略性的競爭優(yōu)勢：

大幅降低成本：減少多供應商集成所需的昂貴工程投入，簡化物料清單。

顯著縮短上市時間：利用預驗證的軟硬件協(xié)同方案，加速系統(tǒng)集成與驗證周期。

實現(xiàn)端到端安全：內(nèi)嵌符合AUTOSAR及UNECE WP.29法規(guī)要求的安全功能，構(gòu)建從硬件到軟件的全方位防護。

面向未來設計：提供一個可擴展的基礎，從容應對未來網(wǎng)絡需求與安全威脅的演進。

五、展望未來

Siddharth在總結(jié)中強調(diào)，現(xiàn)代化的汽車以太網(wǎng)交換機已演變?yōu)榫邆溆布遁d能力的可編程基礎設施節(jié)點。易特馳的軟件解決方案正是將這些強大的硬件能力轉(zhuǎn)化為車輛平臺簡單、可靠、安全的網(wǎng)絡服務。

為軟件定義汽車構(gòu)建網(wǎng)絡基石，不僅是一項技術(shù)任務，更是一項戰(zhàn)略投資。

易特馳致力于通過Pre-integrated, Off-the-Shelf的解決方案，助力客戶駕馭轉(zhuǎn)型，贏在未來。