10BASE-T1S，悄然崛起

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在最近的财报会上，模拟芯片巨头 Microchip 披露：其 10BASE-T1S 方案已在现代汽车下一代平台完成验证。与此同时，像TI、ADI、英飞凌、恩智浦等汽车芯片巨头也已经有关于10BASE-T1S的接口产品。这让笔者产生了浓厚的兴趣，10BASE-T1S是什么？它为何会在最近两年频频出现。

过去二十年，无论是汽车电子还是工业自动化，网络架构基本遵循清晰分层：骨干层采用以太网，控制层依赖 CAN/CAN FD，设备层则使用 LIN、RS-485、RS-232 等现场总线。这种多协议并存的体系在分布式架构时代运行良好，但在软件定义汽车（SDV）、Zonal 架构以及工业4.0背景下，开始逐渐暴露出系统复杂度高、维护成本高、协议碎片化严重等问题。

这背后体现了一个网络层面的范式迁移：以太网（Ethernet）正从“骨干网”渗透进“边缘设备层”。传统的 CAN、RS-485、LIN 等协议，正面临一场由以太网发起的降维打击。

10 BASE-T1S的诞生背景与产业契机

10BASE-T1S 是一种面向汽车与工业控制场景的新型车载以太网物理层标准。它由 IEEE 802.3cg 于 2020 年 2 月制定并发布，属于单对以太网（SPE, Single Pair Ethernet）体系中的一员。

10BASE-T1S的含义是指：10：传输速率为 10 Mbps。BASE：基带传输。T1：使用 1对双绞线（单对布线，省重省钱）。S (Short Reach)：短距离。它主要针对的是25米以内的连接。

为何这项2020年的标准，会让主机厂、Tier1 和芯片厂开始同时加大对 10BASE-T1S 的评估力度，主要有以下几方面的原因：

首先，是区域/中央计算架构落地带来的结构性变化。过去的汽车是分布式 ECU，每个功能一套控制器，对应一条 CAN/LIN 网络，系统虽然复杂但相对独立。而 2024 年后，越来越多车厂推进 Zonal Architecture（区域架构），用少量区域控制器统一管理车身周边设备。这种架构下，一个区域控制器往往要连接几十个甚至上百个传感器和执行器。如果全部使用传统 CAN，总线带宽和扩展性开始吃紧；如果全部换成 100BASE-T1 或 1000BASE-T1，又会导致线束成本和功耗明显上升。10BASE-T1S 正好填补了“低速但需要统一以太网”的空档，因此被车厂重新评估。

基于区域（Zonal）的车辆架构，根据大众集团子公司CARIAD的观点，这种架构有望替代数十个ECU以及长度超过一公里的线束。（图源：ADI）

第二个关键驱动力，是车内传感器数量的爆炸式增长。智能汽车不只是多了摄像头和雷达，车身层面的“低速节点”也在快速增加，例如电动门把手、智能灯光、座椅电机、热管理模块、环境传感器、电池子模块等。这些设备的数据量不大，但数量极多。继续用 LIN 会受限于带宽（20 Kbps 级别），用 CAN又显得带宽不够用且网络碎片化”。10BASE-T1S 提供 10 Mbps 带宽，并支持多节点共线，更适合这种“多、小、分散”的设备形态。

第三，是整车网络向以太网统一协议栈迁移的趋势。车厂近几年在推进一个明确目标：减少车内协议种类，逐步统一到以太网/IP体系。因为只有统一协议，才能更好支持 OTA、数据集中处理、AI功能和软件持续升级。传统 CAN/LIN 本质是非 IP 网络，需要网关转换，增加系统复杂度。而 10BASE-T1S 天然属于以太网体系，可以直接融入整车以太网架构，让边缘节点的数据更容易被中央计算平台调用。这一点对软件定义汽车尤为关键。

第四，是线束成本与整车减重的现实压力。线束是电动汽车中第三重的部件，对车辆续航里程具有重大影响。高速以太网多采用点对点连接，每增加一个节点就要增加布线复杂度。而 10BASE-T1S 支持多点总线（Multi-drop），一对线可以挂多个设备，能显著减少线束长度和连接器数量。对于追求降本增效的主机厂来说，这种少布线 + 统一协议的方案具有很强的吸引力。

第五，也是一个容易被忽视的原因：CAN FD 的上限开始显现。CAN FD 虽然提升了带宽，但在节点规模扩大、数据复杂度提升以及统一网络架构的需求下，依然存在扩展性和协议融合的问题。车厂在新平台规划时，往往不会只考虑“能不能用”，而是考虑未来 5–10 年的软件架构演进空间。从这个角度看，10BASE-T1S 更符合长期平台化设计逻辑。

10BASE-T1S vs传统总线

与CAN / RS-485 / RS-232等总线相比，10BASE-T1S的优势不仅是参数替代，在行业讨论中，最常见的误区是只盯着“带宽”做加减法。事实上，10BASE-T1S 与传统总线的竞争，本质上是以太网生态对孤岛式协议的体系化替代。

信息来源：Paltek公司

10BASE-T1S 的关键特征是支持多点（Multi-drop）和 PLCA（物理层防冲突机制），这是其区别于传统以太网的重要技术点。PLCA（物理层冲突避免）是一种防止多点拓扑结构中物理介质上数据冲突的机制。在传统网络中，当多个节点同时传输数据时，可能会发生通信冲突，导致数据重传。PLCA 通过将网络上的数据传输划分为多个时隙，并依次给予每个节点传输的机会，从而实现无冲突的半双工通信。

与CAN相比，CAN 总线拥有深厚的护城河：数十年的鲁棒性验证、极低的节点成本、成熟的功能安全体系（ISO 26262 生态）以及完美的实时仲裁机制。10BASE-T1S 并非在所有场景优于 CAN，而是在特定架构演进下形成优势，当汽车从分布式域控转向区域化架构（Zonal）时，维持多套协议栈（CAN/LIN/FlexRay）的软件开发成本，已远超硬件本身的成本。10BASE-T1S 提供了原生网络安全和统一的 OTA 能力。

长远来看，二者将长期共存。在极低成本的简单控制回路中，CAN 依然是“扫地僧”般的存在；但在需要高频数据交互的边缘节点，10BASE-T1S 是通往全以太网架构的最后一块拼图。

与RS-485相比，在工业4.0领域，RS-485 虽应用极广，但其痛点已成行业痼疾：协议碎片化严重、网关转换复杂、且几乎没有任何原生安全防线。10BASE-T1S 提供了“一杆子插到底”的可能性。传感器数据无需经过复杂的协议转换，即可直达工业云平台。统一使用以太网分析工具，不再需要各种私有的串口调试器。相比于防御严密的CAN，RS-485 阵地更有可能率先失守。10BASE-T1S 正成为工业边缘设备摆脱“信息孤岛”的最佳路径。

至于RS-232，RS-232 本质属于点对点低速串口通信，在现代工业与车载系统中已逐步边缘化，其被以太网替代不是竞争，而是技术代际的自然更替。

主流芯片厂商，打响军备赛

目前，几乎所有主流车载芯片厂商，都在同步推进单对以太网（SPE）10BASE-T1S相关产品与生态。梳理各家的这些产品，我们发现这场技术竞赛正分化为三种鲜明的战略逻辑。

• 第一种是极简主义，让以太网像 CAN一样易用

代表厂商：Microchip、TI

很多边缘节点（如传感器、车灯开关）的 MCU 性能微弱，甚至根本没有以太网 MAC。为了不让厂商大动干戈更换主控，MAC-PHY 一体化成为了最受推崇的降门槛方案。

Microchip的LAN8650/1是这一逻辑的典型：这是业界首批将 MAC 和 PHY 集成在一个封装内的芯片，通过标准的 SPI 接口与 MCU 通信。这意味着原本只能跑 CAN 的低端 MCU，不需要换成昂贵的带以太网控制器的芯片，加一颗 LAN8650 就能瞬间变身以太网节点。现代汽车选它，很大程度上是为了在不彻底更换边缘端 MCU 生态的前提下，实现总线架构的平滑迁移。

TI (德州仪器) 的DP83TD555J-Q1，也是一款符合 IEEE802.3cg 10BASE-T1S 和开放联盟 (OA) TC10、TC14 标准的串行外设接口 (SPI) MAC-PHY 以太网收发器。利用 SPI-MAC 架构简化连接。对于那些追求性价比和快速部署的项目，这种“即插即用”的逻辑是杀手锏。

TI DP83TD555J-Q1系统框图

此外，TI 还推出了两款分离式 PMD 收发器（如 DP83TD530-Q1、DP83TD535-Q1），它们更接近传统 CAN 收发器的使用方式，采用简单且经济高效的 3 针无时钟接口连接主机控制器和 PMD 收发器芯片，让系统架构师可以按需选择 MAC 和数字 PHY 方案。

DP83TD535-Q1

• 第二种，架构颠覆：彻底“干掉”边缘 MCU

ADI 并没有只做标准 10BASE-T1S PHY，而是试图通过远程控制协议与硬件加速器，把部分边缘节点的软件负担转移到中央控制器。

ADI 强力推行的E²B (Ethernet to the Edge Bus) 技术方案（如 AD330x），其核心逻辑是集中控制。它允许边缘节点在“远程节点模式”下工作，直接省去了本地微控制器（MCU）。这使得边缘节点可移除软件负担。基于以太网的E2B协议结合低复杂度以太网（LCE）硬件加速器，为中央ECU与传感器或执行器之间提供高效通信方式。该方案使OEM能够将软件控制集中在区域控制器或中央计算单元，从而减少测试与开发时间，并最终降低系统成本。ADI的E2B收发器还支持 IEEE 802.1AS、OPEN Alliance TC10/TC14 的10BASE-T1S 睡眠/唤醒、拓扑发现等功能，实现全车时间同步、节能模式以及便捷诊断。

• 第三种，系统集成：为区域架构打造“坚实地基”

代表厂商：英飞凌、恩智浦

对于更复杂的区域控制架构，单纯的收发器是不够的，需要的是更强大的集成度与安全性。

英飞凌走的是“全栈集成”路线。其 BRIGHTLANE 88Q5152 是一款 9 端口交换机，直接在内部集成了 10BASE-T1S PHY。配合其大名鼎鼎的 AURIX MCU，英飞凌构建了一个高算力、高功能安全的防御阵地。

英飞凌的第三代安全汽车以太网交换机BRIGHTLANE 88Q5152是一款 9 端口交换机，集成了1000BASE-T1、100BASE-T1 和 10BASE-T1S PHY，完全符合适用的 IEEE 802.3 标准。该9端口交换机内置6个PHY接口，其中2个支持双速率 1000/100BASE-T1，3个支持双速率 100/10BASE-T1(S)，1个支持 100BASE-T1/TX。该器件非常适用于车内网络（IVN）应用场景，如高级驾驶辅助系统、区域控制模块以及中央网关。

英飞凌 88Q5152系统框图

此外，英飞凌还推出了全新车规10Base-T1S以太网开发套件，将 10Base-T1S 新规范所带来的创新能力，与 AURIX第二代家族强大的多核计算性能相结合。该方案支持在同一非屏蔽双绞线上构建多点（multidrop）拓扑网络，同时继承 AURIX在灵活性、可扩展性以及内建功能安全与信息安全支持方面的优势。

英飞凌10Base-T1S以太网开发套件

恩智浦重点放在了可靠性上。其 TJA1410 严格遵循 ISO 26262 标准，支持 ASIL B 等级。对于涉及刹车、转向等安全相关的边缘应用，这种对功能安全和极致 EMC 性能的坚持，是其核心竞争力。

NXP TJA1410

在10BASE-T1S 这场竞争中，安森美押注的是“多点边缘网络控制权”，而不是高速车载以太网。安森美的NCN26010更偏向工业应用场景。它强调多节点 Multi-drop 连接能力，支持在超过 25 米的非屏蔽双绞线上连接 8 个以上节点。这一定位直指 RS-485 传统阵地。与汽车不同，工业领域的关键问题是协议碎片化和网关复杂度。安森美的角色更像是推动“现场总线 IP 化”。

NCN26000系统框图

这是一场关于汽车底层神经末梢的革命。从 Microchip 的极简集成，到 ADI 的架构颠覆，再到英飞凌与恩智浦的系统化重塑，10BASE-T1S 已经完成了从技术标准向产业共识的跨越。

那么，10BASE-T1S 会终结汽车总线吗？

短期内，它并非要发动一场消灭CAN或LIN的闪电战，而是在区域架构的催化下，进行一场温和而坚定的生态收编。它通过10 Mbps的带宽红利、多点总线的成本优势，以及原生支持IP协议的贵族血统，解决了软件定义汽车（SDV）时代最头疼的协议碎片化难题。

当模拟芯片巨头们集体押注这一赛道时，信号已经非常明确：车内通信的战国时代即将结束，以太网正在完成对整车网络的大一统。 对于主机厂而言，这不仅意味着减少了几公斤的线束，更意味着从云端到传感器端，软件逻辑实现了真正意义上的同频呼吸。10BASE-T1S 或许不是带宽最高的协议，但它一定是通往未来全栈以太网架构中，那块最不可或缺的一块拼图。

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