2023年6月2日—3日,第七届集微半导体峰会在厦门国际会议中心酒店隆重召开。作为第七届集微半导体峰会的重磅会议之一,峰会首日举办的EDA IP工业软件峰会以“共建产业生态 同享产业链价值”为主题,聚焦国内外EDA、IP以及工业软件等全产业链的热点,探讨产业前行之路,共同定义电子设计领域的未来式。
博世(中国)投资有限公司(以下简称博世)IP技术专家赵艳发表了题为《CAN XL——下一代CAN技术的演进及用例》的演讲,介绍了第三代CAN通信技术-CAN XL协议的最新、优势以及应用落地情况,同时介绍了博世的CAN XL IP产品。
博世公司IP技术专家赵艳
CAN属于现场总线的范畴,是一种有效支持分布式控制系统的串行通信网络。由于CAN总线具有很高的实时性能和应用范围,因此,已经在汽车业、航空业、工业控制、安全防护等领域中得到了广泛应用。
博世是CAN的最早发明者,也是第二代CAN协议—— CAN FD协议开发的主要贡献者。在CAN FD投入使用后,随着新的汽车电子架构的演变,车内数据量的与日俱增,OEM提出了对更高带宽CAN解决方案的需求,以缩小CAN FD(2-5Mbit/s)和100Mbit/s以太网之间的带宽差距。
在博世主导下,CAN XL协议应运而生了。
据赵艳介绍,相比上一代CAN,CAN XL具有5大优势,首先,它最高支持20Mbit/s的比特率,兼容多种收发器(CAN、FD、SIC、SIC XL)。另外,它的有效负载大小增至2048字节,且允许CAN FD和CAN XL在同一网络上。CAN XL还具有可扩展性,可以在成本、速度和网络复杂性之间灵活权衡,同时,CAN XL具有广泛的可用性,可以在绝大多数下一代汽车µC中提供。
具体来说,对于OEM厂商,由于CAN XL的拓扑逻辑的灵活性,从传统的CAN升级到CAN XL,不同的车型,CAN节点的数量可以任意增加也可以任意减少,都不会对其他的节点有影响。
CAN XL的显而易见的优势,使得它具有广阔的应用前景,尤其适用于3大类应用:需要更高带宽的应用、支持SOA(面向服务的架构)的应用以及安全应用。
例如,随着汽车智能化水平提升,传感器应用越来越多,摄像头、激光雷达、毫米波雷达等,传感器数据量急剧增长,CAN XL拥有更高的带宽,数据有效载荷为2048字节,最高可达20Mbit/s,有助于汽车中的数据传输和控制器固件更新的高效进行。另外,CAN XL提供了与现有成熟的CAN和CAN FD相同的稳健性,其安全性已在数百万辆汽车中得到验证,这使它适合用于任何类型的安全应用中。
作为业界知名的Tier 1厂商,博世不仅有功率器件、传感器等半导体产品,也提供IP产品,针对CAN XL,博世推出的IP产品X_CAN已就绪。
目前市场上除了博世,也有其他厂商推出类似的IP产品,主要用于自家工具或芯片产品中。从半导体芯片厂商来看,一些头部厂商已经布局CAN XL,英飞凌、恩智浦、意法半导体、瑞萨等厂商已推出基于CAN XL的MCU产品,大多处于SAMPLE阶段。“目前国内的半导体客户,虽然节奏比国外客户稍微慢了一点,但我们接触下来发现他们也都想在自己的产品中加入CAN XL接口。”赵艳透露。
随着工具、软件的不断丰富以及头部半导体厂商的积极参与,CAN XL的生态已逐步完善,接下来,在汽车上应用CAN XL,将变得更加顺畅。