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[导读]车载光通信的爆发已进入倒计时。从量产验证到架构收敛的过程中,芯升半导体凭借SV3111的TSN交换能力与SV37XX的10G TSPON创新,正在为中国智能汽车产业构建一套具备“确定性”与“超带宽”双重属性的国产“神经”系统。

当汽车电子电气架构演进至中央计算与区域控制的新阶段,车载通信技术的迭代已达到物理意义上的临界点。光通信凭借天然免疫电磁干扰、线束大幅减重以及架构统一化的核心优势,有望重塑智能汽车的底层‘神经’网络。

然而,在这场向“光”而行的远征中,技术路线的深层分歧已然显现:国际阵营倾向于在IEEE 802.3标准框架下推行光以太网路线,这本质上是通信媒介的平替;而国内行业生态则展现出向PON(无源光网络)架构收敛的强趋势。如果说光以太网是基于成熟体系的“新瓶旧酒”,那么车载PON架构则是一场从拓扑逻辑到协议融合的深度变革。

根据产业链生态的演进节奏研判,2028年前后将成为车载光通信上车的起点。这一进程不仅关乎硬件的更替,更意味着中国半导体企业有望通过自主制定的TSPON标准,在标准制定、供应链保障到芯片量产的全链条上实现国产化领先。当未来的汽车进化为大号智能体,全光架构将成为承载物理AI基座的唯一确定性选择。


一、 铜缆通信的物理边界与EMI抑制瓶颈

在传统分布式架构向域控架构转型的过程中,传感器数据量的激增直接挑战了铜缆的物理极限。车载摄像头像素从200万跨越至800万甚至1200万像素,单路数据带宽需求呈几何级数增长。尽管CAN FD等总线技术已迭代至10M带宽,但在面对激光雷达与高清视觉算法产生的Gbps级数据流时,传统的铜缆总线已触碰天花板。

目前市场主流的SerDes点对点连接方案,虽然解决了短期内的带宽渴求,却带来了沉重的线束负担与严峻的电磁兼容(EMC)挑战。在800伏高压平台普及的背景下,高压线缆产生的电磁干扰会严重抑制铜缆高速信号的信噪比。而光纤作为绝缘介质,其天然的电磁免疫特性成为了解决高压平台通信可靠性的最优解。

“随着汽车智能化快速发展,传感器数量大幅增加,其产生的数据量也快速上升,包括高清摄像头、激光雷达、毫米波雷达等。同时,智驾和座舱的算力也在快速提升。然而,如何真正面向智能化发展,将传感器端与算力端进行实时高效数据互联,实时传递高速传感器信息,支持智驾算法的运行,以及将智驾算力解算出的车身控制指令,高效实时地传递到末端执行器,从而保证整个智驾策略得以执行,通信的确定性和带宽的可扩展性是汽车智能化的核心需求。” 北京芯升半导体科技有限公司-创始人、总经理 徐俊亭在采访中谈到,“芯升半导体以确定性通信技术赋能“智能体”神经网络系统发展——当前汽车行业普遍认为,汽车正在向物理AI或智能体演进,属于智能体的一种场景,作为底层技术的供应商,我们也认同这一观点。”


二、 TSPON架构对光以太网的逻辑优势

在“光纤上车”的技术路线选择上,PON(无源光网络)架构相较于光以太网具备更好的成本效益与拓扑灵活性。光以太网本质上是交换机与终端之间的一对一连接,这意味着每一个传感器节点都需要一对光模块。而PON架构采用点对多点(P2MP)拓扑,通过无源分光器实现一根光纤连接多个终端节点(ONU),极大地降低了光模块的数量需求。

芯升半导体的核心技术壁垒在于将时间敏感网络(TSN)协议族与PON架构深度融合,形成了TSPON技术体系。这种体系保留了PON的高效率,同时突破了通信确定性难题。通过SV37XX系列芯片,系统能够实现20ns级别的时间同步精度,满足了自动驾驶对多摄像头同步曝光及控制指令实时闭环的刚性需求。

“目前有两套光传输方案:一是光以太网方案,另一套是光PON方案。我们同时具备以太网和PON两种技术解决方案,并融合设计为TSPON技术架构,该架构面向智能体,如汽车智能化,是一个相对更优的解决方案。” 徐俊亭分享到。

从系统降本逻辑看,TSPON架构通过在一张光纤网上承载CAN信号、原生以太网信号及视频流信号,实现了多源协议的归一化,极大简化了线束种类和数量,降低了线束的成本和重量,支撑了智能体多源数据融合感知处理能力。

而基于PON的架构,如何将确定性的TSN协议进行有效融合,这正是芯升半导体的一个核心技术壁垒。徐俊亭认为该架构方案具备一定的引领性:“我们将TSN的优势、光通信的优势以及PON架构的优势这三者有效地、有机地结合在一起,真正提出了面向车规级、并满足具身智能体实际需求的“神经网络系统”架构方案。”


三、 产业链的国产重构

车载光通信的大规模落地并非单纯的芯片替代,而是一场涉及光纤线束、连接器、激光光源及协议标准的生态革命。目前,中国汽车工程学会与电动汽车联盟已成立专门的工作组,旨在制定具备自主知识产权的车载光通信标准。这种标准先行、生态跟进的模式,是中国企业打破Broadcom、Marvell等欧美巨头垄断的关键手段。

对于OEM厂商而言,光通信商业化的时间窗口,研判基于电子电气架构(EEA)的开发周期:从当前的异构网络并存,部分场景(如高清屏接入、摄像头光连接)试点,最终实现整车级骨干网的光纤化。这一进程的加速,离不开国产供应链在光电复合缆及窄温区激光器工程化等方面的突破。

在2026北京国际车展的现场,作为唯一一家车载端到端光通信芯片解决方案的提供商,芯升半导体的展台热闹非凡,众多业内人士都在参与探讨,也是因为大家都看到了这样的一个方向感。

在这一阶段,产业链的变化是深层次的。传统的Tier 1线束供应商需要具备自动化光纤装配能力,光纤线束提供商需要解决光纤弯折易断问题,连接器供应商解决长时间振动环境下的连接可靠性问题,模组厂家需要融入光纤生态等等。芯升半导体希望以确定性光通信技术,赋能上下游合作伙伴推进全产业链的协同,共同建设光纤上车生态建设。

徐俊亭认为,连接器、线束、模块等的车规功能要求,是一个可以如期解决的工程化问题,并不会成为制约车载光通信网络铺开的技术难点,而最核心的问题是在于成本。“基于这样的情况,我们看到整个生态链企业对于成本的极致追求。作为协议芯片设计企业,我们需要在末端芯片的面积、功耗、制程工艺等多个环节进行极致设计,从而将成本降下来。” 徐俊亭谈到,“围绕成本降低,特别需要生态链协同创新,尽可能把可以优化的部分识别出来,对整个架构进行优化。”


四、 物理AI基座的终极形态:全光化‘神经’网络

从长远逻辑看,智能汽车的终点是一个具备全场景感知和自主决策能力的智能体。为了消除信息不对称,智能体必须能够实时、全量地感知多源传感器数据,并将其汇聚至大模型进行决策。在这种场景下,通信带宽不再是受限资源,而应当成为像空气一样的基础保障。全光架构不仅是通信介质的改变,更是整车算力分配逻辑的重组。

随着算力向中央汇聚,芯升半导体的TSPON方案能够将这些边缘节点的CAN信号、视频信号无缝集成到光骨干网,省去了中间层级的转换链路,从而实现了架构的极简化。这种“化繁为简”的能力,正是全光网络对传统电子电气架构最深刻的变革。

综上所述,车载光通信的爆发已进入倒计时。从量产验证到架构收敛的过程中,芯升半导体凭借SV3111的TSN交换能力与SV37XX的10G TSPON创新,正在为中国智能汽车产业构建一套具备“确定性”与“超带宽”双重属性的国产神经系统。

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