采埃孚推出用于汽车电气系统的光纤多千兆以太网

盖世汽车讯 4月3日，科技公司采埃孚（ZF）宣布进一步开发其ProAI高性能计算机，用于汽车应用中的光学多千兆以太网。新开发的芯片和连接器使数据能够根据IEEE 802.3cz标准通过汽车级光纤传输。

图片来源：采埃孚

采埃孚跨域计算负责人Oliver Briemle解释说：“这种超高速传输是未来软件定义汽车电气系统的关键技术。该技术可实现短距离和长达40米的长距离传输。最早明年就可以批量生产。”

光学多千兆以太网为各种车辆类别提供了相当大的优势。密集的测试证实了该技术适用于汽车、卡车、公共汽车和班车，并证明了其在各种操作条件下的稳健性。结果表明，光学多千兆以太网是一种多功能且面向未来的数据通信解决方案。

光数据传输基础知识

光数据传输是许多现代通信系统（包括汽车行业）中使用的一项关键技术。它基于通过玻璃光纤（GOF）或塑料光纤（POF）电缆传输光信号。光纤电缆可提供高带宽和低损耗。光在这些光纤中的传播基于全内反射原理。当光进入光纤时，会在光纤芯和包层之间的界面处反射，导致被困在芯中并沿着光纤传播。

汽车行业的光纤数据传输

高数据传输率和可靠性是汽车行业光纤数据传输系统的优势。大约20年前，诸如“媒体导向系统传输”（简称MOST）之类的光纤系统被引入汽车行业。这些较旧的系统依靠聚合物光纤作为数据传输的物理层。相比之下，新标准（例如符合IEEE 802.3cz-2023的光纤多千兆以太网）基于玻璃光纤，可提供更高的带宽和更低的损耗。

采埃孚认为，在汽车行业使用光纤多千兆以太网具有以下主要优势：

1. 高数据传输速率：该标准支持2.5 Gbit/s、5 Gbit/s、10 Gbit/s、25 Gbit/s和50 Gbit/s的数据传输速率。这些高速度对于应对自动驾驶（ADAS）、信息娱乐（IVI）和网络服务等现代应用产生的不断增长的数据量至关重要。

2. 增加传输距离：与汽车应用中使用的旧光学系统或铜基数据传输系统相比，新标准实现了更大的传输距离。光纤多千兆以太网可以在长达40米的距离内传输数据，适用于所有类型车辆的短距离和长距离应用。

3. 减轻重量：与铜缆相比，使用光纤可减轻大量重量，从而有助于降低车队消耗。

4. 可靠性和使用寿命：使用符合IEEE 802.3cz-2023标准的光纤（OM3）可提高数据传输系统的可靠性和使用寿命。光纤不易受电磁干扰，即使在极端环境条件下也能提供稳定的数据传输。还可以实现不同电压等级之间的电气隔离数据通信。它们还更耐磨损，可以长期使用。

5. 能源效率：基于IEEE 802.3cz-2023标准的光学数据传输系统比传统的铜基系统更节能。它们需要更少的能量进行数据传输，从而降低车辆的整体能耗。这对于现代汽车尤其重要，因为能源效率在其中起着至关重要的作用。

6. 可扩展且面向未来：光纤多千兆以太网面向未来且可扩展，因为无需更改现有的光纤布线组件，即可将新的高性能计算机（HPC）、电子控制单元（ECU）和多域计算机（MDC）升级到更高的数据传输速度。这有助于将新技术和新功能集成到未来的车辆中，并确保系统满足日益增长的要求。

7. 高产量降低成本：IEEE 802.3cz-2023标准中规定的OM3光纤在全球范围内广泛使用，并且已经大量生产。目前，用于指定波长的VCSEL（激光二极管）和光电二极管的产量也非常高。这可以节省生产成本，并使该技术在汽车行业的批量使用中具有经济吸引力。

8. 改进的通信通道：光纤多千兆以太网提供近乎理想的通信通道，物理层复杂度低。这降低了均衡复杂度，没有回声消除，因此功耗更低，延迟更低，总体而言更具成本效益。专用的运营、管理和维护（OAM）通道还可确保高可靠性和高效的链路管理。