道路车辆是全球公司的重要组成部分2排放量——2013年约为17%。政府为汽车制造商设定了减少这些有害气体排放的强制性目标。
降低碳排放（以及与燃料消耗相关的成本），我们必须最大限度地减少汽车的不同电子元件的功耗，包括车载网络（INV）。这就是为什么在选择汽车应用网络技术时，为什么低功耗可以是差分特征。
在本文中，我们将简要讨论以太网的两个低功耗版本。我们还将看看微芯片的LAN8770 -最近发布的一个以太网PHY根据Microchip公司的说法，这种芯片的睡眠电流比市场上其他产品的睡眠电流低四倍。
汽车以太网的优点
汽车电气系统继续越来越复杂。现代化的汽车可以拥有100多个电子控制单元（ECU）。
为了支持完全自动驾驶，我们可能需要多达20个雷达、6个摄像头，以及车辆到一切(V2X)通信。该系统每天产生和处理的数据可达20tb。需要一个高带宽的网络来及时传输所有这些信息。对高带宽的需求使以太网成为现代INV应用的一个有吸引力的解决方案。
以太网的另一个优点是它可以减少所需的线束的重量，从而减少燃料消耗。线束通常是汽车（后面的机箱和发动机）中的第三个最重和最高的成本分量。
这是因为汽车通常采用几种不同的通信标准，如CAN、FlexRay、MOST和LVDS，而且每种电子元件都有不同的布线和通信要求。典型的线束如下图所示:
典型的线束。图片由植物
以太网的高带宽使我们能够在同一个以太网网络中从物理上相距较近的不同组件进行通信。
的100年base-t1汽车以太网，在IEEE 802.3bw标准中指定，通过无屏蔽的单双绞线(UTP)提供100mbps的通信速度。基于UTP电缆的统一通信标准可以显著降低所需线束的重量和成本。
以太网的高带宽可以使自动驾驶和ADA成为现实。然而，这项技术的功耗最初被开发为局域网的网络解决方案，而不针对汽车应用进行了优化。
下面，我们将看看以太网的两个低功耗版本:1)节能的以太网和2)基于开放联盟睡眠标准的版本。
节能以太网
的IEEE 802.3阿兹指定以太网的低功耗版本，称为节能以太网（EEE），试图在非活动以太网链路上节省电源。
只要一个节点有数据包要传输，它就会燃烧全部能量保持活动。但是，当没有数据需要传输时，节点会在链路上传输空闲报文。通过观察这些空闲的数据包，连接到链路上的节点可以同意进入低功耗空闲(LPI)模式，在这种模式下，单元只消耗其全部功率的10%左右。
在这种模式下，链接保持安静问秒并通过刷新周期r秒数如下图所示。
各种节能型以太网状态的近似过渡时间和功耗。图片由林雪平大学
这些时间段的典型数字是T问=20 ms和Tr= 200µ年代。在刷新周期中，链路用于在设备之间共享一些同步数据。这使发送和接收节点保持一致，并允许我们在需要时快速重新激活链接。
如图所示，从活动到LPI和LPI到活动模式的转换需要t年代和Tw秒数分别。
EEE可以导致利用率低的以太网提供巨大的节能。然而，作为Linköping大学的研究人员指出，过渡间隔（t年代和Tw）增加延迟，这可能是实时应用中的严重挑战。
左边的图描述了链路利用率和在电子环境和无电子环境中的功率使用，而右边的图显示了链路利用率和包延迟。图片(修改)使用courtesy ofIEEE通讯杂志
通过以太网全局唤醒
OPEN Alliance开发了一种唤醒机制，唤醒信号可以分布在整个网络中，并激活之前处于睡眠模式的所有ecu。在该模型中，由单片机触发唤醒(WUP)信号。这个唤醒信号很快地传播到网络中的所有ecu。
在全球唤醒之后，不需要的单位尽快回到睡眠模式。全局唤醒而不是选择性唤醒的优势在于，在通信堆栈的相关层中，该设备将导通的知识。
请注意，唤醒信号通过以太网链路本身分布而不是单独的唤醒线。因此，我们需要保留一部分物理始终活跃以检测任何迫在眉睫的唤醒信号。
Microchip的单端口以太网PHY
Microchip的新单端口100Base-T1以太网PHY，LAN8770，论证了通过以太网实现全球唤醒的可能性;具体来说，本设备支持开放联盟TC10睡眠标准。根据Microchip，它的睡眠电流小于15μA，大约比市场上其他产品的睡眠电流低大约四倍。
LAN8770。图像（修改）使用微芯片礼貌
它旨在满足汽车EMI要求，是1级（-40°C至+ 125°C）汽车AEC-Q100合格。支持的MAC通信接口包括MII / RMII（LAN8770M）和MII / RMII / RGMII（LAN8770R）接口。
该设备包括可选的125 MHz或50 MHz参考时钟输出，可用于RGMII和RMII接口。LAN8770M和LAN8770R分别有5mm × 5mm和6mm × 6mm QFN封装。
新以太网PHY适用于信息娱乐头单元，远程信息处理和ADAS应用。
你有设计一个或两个低功耗版本的以太网的经验吗?请在下面的评论中分享你的经验。
