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【因應資料爆增，具低延遲的「車用乙太網」出線】

車用乙太網路 (Automotive Ethernet) 具備廣泛的連線功能，能提供進階控制功能和全動態影像所需的低延遲性及服務品質。此外，車用乙太網路能減輕設備重量、節省功率、提高效率、輕鬆更新，進而讓自動駕駛較以往更經濟實惠。汽車乙太網路可讓多個車用系統同時利用單一非屏蔽雙絞線 (UTP) 纜線存取高頻寬網路，成為汽車通訊骨幹，能支援大量資料處理作業以及不同的通訊類型。

每一個連接埠使用時間感知整形器等流量工程功能，可接收指定的頻寬，整個網路骨幹也能進行 IP 連線功能。產業界期透過開放技術聯盟 (OPEN Alliance SIG) 推動「非專有」的產業標準，以便將多種封閉型應用程式移轉到擴充型的開放式乙太網路系統。現行汽車乙太網路的最新規範是 100BASE-T1，是第一個能透過單一 UTP 纜線進行 100 Mbps 乙太網路傳輸的汽車基頻媒體。

此規範遵循 IEEE 802.3bw 標準，並採用實體層 (PHY) 規格，能以點對點全雙工模式進行 100 Mbps 傳輸作業。未來乙太網路骨幹的發展趨勢，可能是配備中央運算節點，搭配帶狀分佈的閘道並搭載交換器；意謂網路架構將經過最佳化處理，以減少配線、提高處理效能，是兼具安全性功能的標準化可擴充架構。要實現此發展目標，其中一大挑戰便是處理日漸提高的資料傳輸率。

一般而言，拓樸需從 1 Gbps 提升到 10 Gbps，才能繼續透過骨幹執行資料彙總。這不僅會對網路元件造成龐大負擔，對軟體架構也是一大負荷。目前在標準的 Linux 作業系統，收發器和接收器核心都已處於 100% 負載狀態。欲將資料傳輸率擴充至 10 Gb 所需規模，標準化 OS API 無法高效率執行高分封速率作業；為因應執行 10 Gb 傳輸所需的硬體加速，須採用資料路徑中心軟體架構和實作。

延伸閱讀：
《車用乙太網路解決自駕車的資料困境》
http://compotechasia.com/a/____//2018/0510/38773.html
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CompotechAsia電子與電腦採訪全文：
《Cadence 精心打點晶片電路板到應用系統的每一步》
http://compotechasia.com/a/____/2017/0516/35376.html
(點擊內文標題即可閱讀全文)

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【取得 ISO 26262 ASIL 安全等級？合乎法規流程的仿真模擬＋系統驗證不可少！】

自駕車的氣候漸成，先進駕駛輔助系統 (ADAS) 的重要性已然來到一個新境界。例如「道路辨識」，需要用到卷積神經網路 (Convolutional Neural Network, CNN) 技術，就與人工智慧 (AI) 密不可分；輔以車聯網 (V2X) 與諸多應用，ADAS 將能直接介入駕駛習慣。不論動機為何，上述景象都離不開設計模擬與系統驗證的參與，以達成下列目標：1.最佳化特定區塊的功耗或效能；2.將通用處理變身為特定應用處理；3.深度學習，將傳統編程模式進階為神經網路 (Neural Network)；4.適當的智財 (IP)、工具和流程可提升功能安全性、資訊保全和可靠度。

透過電子設計自動化 (EDA) 工具、流程、模型方法、IP、服務及生態系的整合，可協助將概念轉化成實體晶片，最後形成完整的應用系統。汽車更需要整合電源、影音、佈線和擴充性等「系統級方案」的支援。單是 ADAS 運算類型，就涉及車載雷達、影像辨識、資料融合、車聯網和視訊等數位訊號處理，才能提高雨雪天候等特殊應用情境的辨識精準度，而可編程的 FPGA 往往是設計產品原型常用的工具。特別一提的是，欲取得 ISO 26262 標準資格的元件供應商，其開發工具亦須通過 ISO 26262 正式評估，才能取得車輛安全完整性等級 (ASIL)。

此類強制性的法規要求，勢必需要新的工具、流程和專業輔助，方可將「安全性」與「功能性」的驗證流程緊密結合。利用合於規範 (TCL) 的軟體工具仿真，可以自動模擬產生所有致命缺陷，再據以運算出缺陷率 (detective rate)；這個缺陷率數值，關係到最終的 ISO 26262 ASIL 安全等級，而相應文件是否完善齊全將是關鍵，類似「生產履歷溯源」的概念，此後汽車製造商不須再耗費精力和時間去評估要使用哪些軟體工具才適用或擔心所使用的工具是否經過資格確認。

以往汽車製造商只需關心電子驅動機械功能是否正常，然而在智能車時代，還要考慮各式電子主動偵測和演算；而類比、數位混合訊號的設計與驗證，將確保機械驅動的正確性。例如，ADAS 偵測到車道偏移，如果要讓方向盤發出振動警示，必須從影像偵測，演算判斷，進而透過控制訊號將電能轉換成機械能；此時，如何降低混合訊號的雜訊干擾就是一大挑戰，而電子控制單元 (ECU) 之間傳遞訊號所用非屏蔽雙絞線的編織方式、差動訊號抗干擾能力等相關設計就不得輕忽，以確保訊號正確及終端機械動作精準性。

車用電子模組是組裝於較大車體上，結合分佈於整車的各式影像、雷達偵測；整合車體的天線設計、EMI 與熱分析會加大設計難度。模擬分析所常用熱及電磁網格切割演算與所謂 divide and conquer (解構與整合) 技術應用非常重要。結合過去電磁綜效運算與專利 3D 解構與整合電磁模型及熱模型提取 (Extraction) 技術，巧妙運用於熱傳及高低頻率電磁分析，大幅降低車電相關分析的困難。這些橫跨電子、機械的應用，對非專業領域的人員來說，可能是一大壓力；而合乎法規流程的 EDA 工具，正好能為設計者填補此一需求缺口。

延伸閱讀：
《Cadence 精心打點晶片電路板到應用系統的每一步》
http://compotechasia.com/a/____/2017/0516/35376.html
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