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芯驰携手Excelfore推出区域架构(ZCU)分布式音频量产级完整方案

在整车电子电气架构全面向中央计算(HPC) + 区域控制器(ZCU) 转型的今天,车内音频、视频、摄像头流的同步传输不再是独立子系统的专利,而是必须与整车以太网骨干网深度融合的确定性业务。

芯驰科技联合全球量产领先的AVB/TSN协议栈厂商 Excelfore,推出基于E3650和E3620系列高端车规MCU的面向区域架构的车载以太网分布式音频全套解决方案,复用整车通用以太网骨干网承载多路高保真音频,兼顾低成本、高同步、强拓展三大核心优势,助力主机厂、Tier1从传统AVB方案快速向以太网音频方案转型。

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2026北京车展--芯驰携手Excelfore展出以太网音频方案

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软硬协同完整方案:芯驰E3650或E3620硬件底座 + Excelfore量产级AVB/TSN软件栈

示例方案采用芯驰领先的区域控制MCU芯片硬件 + 国际成熟标准化协议栈深度耦合架构,覆盖从中央计算分发、区域节点处理到音频终端输出全链路,适配星形、环形两类主流车载以太网拓扑。

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以太网音频-星形架构

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以太网音频-环形架构

(一)硬件核心:芯驰 E3650/E3620 系列区域控制 MCU,原生适配以太网音频场景

E3650和E3620系列是芯驰面向海量车型新一代区域化电子电气架构(Zonal)的主力车规级芯片,专为时间敏感型音频传输优化硬件能力。

以E3620为例:

  1. 多核强实时算力底座:搭载3对锁步ARM Cortex-R52+内核,主频500MHz,搭配超2MB大容量片上 SRAM,多路音频流并行处理无算力瓶颈,同时兼容车身控制、信号采集等多任务并发运行。

  2. 原生TSN千兆以太网 + 全套音频外设:集成2路硬件级TSN千兆以太网接口;自带I2S/TDM音频接口,可直连车载D类功放、MEMS麦克风,无需额外扩展音频桥接芯片。

  3. 车规安全体系:满足AEC-Q100 Grade 1、ASIL-D 功能安全等级,内置硬件HSM加密模块,兼顾音频传输功能安全与整车信息安全;配套完整芯驰 SSDK、MCAL、AUTOSAR工具链,缩短客户开发周期。

依托 E3620搭建区域控制器节点,扬声器、麦克风就近接入本地ZCU,大幅缩短模拟音频走线,减少EMC干扰,同时分散式功放散热设计相比集中式功放更轻量化。

(二)软件核心:Excelfore AVNU认证AVB/TSN协议栈,量产成熟确定性保障

Excelfore是业内最成熟、最早通过AVNU官方认证的AVB协议栈供应商,方案已在全球多款量产乘用车落地,覆盖环视影像、座舱多媒体、实时控制等时敏业务,为以太网音频提供标准化底层支撑:

1.完整覆盖AVB/TSN全套标准

•时间同步:IEEE 802.1AS-2020(gPTP),实现亚微秒级全网时钟对齐,支持Grand Master冗余;

•流传输:IEEE 1722 AVTP(音频/视频传输协议)与IEEE 1733(RTP/RTCP);

•流量整形与调度:IEEE 802.1Qav(Credit-Based Shaper)、IEEE 802.1Qbv(Time-Aware Shaper)、IEEE 802.1Qbu(帧抢占)等,保证带宽预留与有界延迟;

•冗余与配置:IEEE 802.1CB、SRP、MAAP、VLAN等;

•上层集成:SOME/IP、DoIP、UDS,便于与服务导向架构及诊断体系对接。

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2. 跨系统、跨芯片高兼容性:协议栈兼容 FreeRTOS、QNX、AUTOSAR Classic/Adaptive 等主流车载操作系统,无缝移植至芯驰 E3 全系列 MCU;软件实现独立于硬件,客户后续升级完整 TSN 架构无需大规模重构代码。

3. 音频专用媒体时钟恢复算法:软件精准从以太网数据流还原音频采样时钟,实现近零抖动输出,完美支撑全域主动降噪、多区域独立听音等高阶声学功能。

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方案四大核心价值,直击车企量产核心诉求

1. 显著降低整车BOM与制造成本

彻底取消A2B专用收发芯片、独立音频线束;

扬声器就近接入区域控制器,缩短模拟音频线缆长度,减轻整车重量,同时简化线束装配工序。

2. 全域微秒级同步,升级高端座舱声学体验

端到端音频传输延迟可控,抖动极低,从底层硬件与软件层面解决声场偏移、音质发闷等问题,支撑高端车型差异化座舱体验打造。

3. 高度平台化,适配不同价位车型迭代

一套E3620硬件 + AVB协议栈方案可覆盖高低配车型,架构拓扑平台化;支持向完整TSN架构平滑演进,兼顾当前AVB落地与智驾、底盘实时控制业务融合需求。

4. 深度契合SDV区域化整车架构

音频业务完全融入整车以太网统一骨干网,实现音视频、车身控制、诊断数据多业务收敛,消除独立音频子网。

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行业展望:以太网音频成为SDV座舱标配趋势

芯驰依托国产自主高端车规MCU完整产品线,携手合作伙伴Excelfore持续深耕AVB/TSN以太网音频全栈方案。随着车载以太网逐步成为整车 “神经系统”,车载网络由多套分立子网迈向以太网骨干统一承载,车载音频作为驾乘感知最直观的高价值时间敏感业务,也将成为推动车载以太网规模化落地的关键一环。

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