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车规级计算芯片的车辆中央网关与域间通信安全芯片技术.docx
资料介绍
车规级计算芯片的车辆中央网关与域间通信安全芯片技术
一、中央网关在跨域通信中的枢纽角色
整车中央网关在2026年作为跨域通信的核心枢纽，连接ADAS域、座舱域、底盘域、动力域和车身域。网关芯片需要实时处理来自不同域的消息进行协议转换和安全检查并转发至目标域。网关的通信负载在2026年达到每秒数千条消息——ADAS域发送的感知数据和底盘域的实时控制数据以及座舱域的多媒体流和诊断域的数据请求——网关芯片必须在数十微秒内完成每条消息的路由和转发以保证端到端延迟满足整车要求。
中央网关芯片的核心架构围绕一个高性能多核CPU和通信处理器集群构建。芯片内部集成了多路TSN以太网交换机端口提供2-4个万兆上行端口连接中央计算平台和T-Box并支持16-24个千兆下行端口连接区域控制器和传感器节点。芯片同时集成多路CAN XL和CAN FD控制器以及FlexRay和LIN控制器，在所有协议之间实现硬件级的消息路由和协议转换。
二、跨协议路由引擎
2026年中央网关芯片的路由引擎在硬件中维护跨协议的路由表——路由表的条目定义了从CAN ID或以太网IP端口到目标协议和端口的映射关系。当CAN XL控制器接收到一条消息时内部的路由查找加速器在单一时钟周期内查找到对应的路由条目并确定是否需要转发至以太网域或另一路CAN总线。
路由引擎支持协议转换的自动化。CAN消息被自动封装为SOME/IP服务——将CAN ID映射为SOME/IP方法ID，CAN数据段映射为服务参数，网关完成封装后在TSN流中发布。CAN帧到以太网帧的封装延迟在硬件加速器中被缩短至个位数微秒以内。
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