車用電子架構轉型與區域控制器的崛起 隨著軟體定義汽車(Software-Defined Vehicle, SDV)與高階自動駕駛技術的快速發展,車用電子架構正由傳統的網域架構(Domain Architecture)逐步轉向區域架構(Zonal Architecture)。在傳統架構中,各項功能由分散於車輛各處的多個 ECU 負責管理;而在區域架構下,則透過區域控制器(Zone ECU)整合多項控制功能與電源管理機制,實現以區域為核心的管理模式。 透過 Zone ECU 就近管理各項感測器、致動器及電子模組,不僅能有效縮短線束長度、降低車重與系統成本,更能提升資料運算效率與電源分配效能。因此,現代車載網路逐漸演變為以高速 Automotive Ethernet 為骨幹、CAN FD 負責區域端點控制的混合式網路架構,如圖一所示。

圖一、Domain 架構與 Zonal 架構
在架構轉型過程中,如何讓非必要的通訊節點進入深度睡眠狀態,並於需要時快速且精準地被喚醒,已成為提升整車能源效率的重要設計課題。由於單一 Zone ECU 所需管理的節點數量大幅增加,若 CAN Transceiver 持續維持較高待機功耗,將對車輛靜態耗電造成明顯影響。因此,具備超低功耗特性的 Sleep Mode CAN Transceiver 已逐漸成為區域架構中的關鍵元件。
Amazing Sleep Mode CAN Transceiver: AZKN9155N 的優勢
針對區域架構日益嚴苛的功耗管理需求,Amazing 推出車規級 Sleep Mode CAN Transceiver — AZKN9155N,協助車廠實現更高效的電源管理設計。
■ 超低功耗設計 相較於 Standby Mode CAN Transceiver,AZKN9155N 在 Sleep Mode 下幾乎關閉所有非必要內部電路,大幅降低靜態電流消耗,進一步減少待機功耗。對於具有大量節點的區域架構而言,可有效降低車輛熄火後的電瓶耗電,提升整體能源使用效率。
■ 靈活的喚醒機制(Local / Remote Wake-up) AZKN9155N 支援多種喚醒來源,包括本地端(Local Wake-up)與總線端(Remote Wake-up)喚醒功能,使 Zone ECU 能長時間維持於低功耗睡眠狀態,並於接收到外部訊號或 CAN Bus 活動時立即恢復運作,兼顧系統反應速度與低靜態電流需求。
■ SWE 定時器(Sleep Wake Error Timer) AZKN9155N 內建 SWE(Sleep Wake Error)定時器保護機制。當系統因 CAN Bus 活動或外部訊號而被異常喚醒,但主控 MCU 因韌體異常、初始化失敗或供電問題而無法正常接管系統時,SWE 定時器將在硬體計時結束後自動強制系統重新進入低功耗睡眠模式。
此機制不依賴軟體控制,可有效避免單一節點異常導致持續耗電,防止車輛電池因異常喚醒而過度放電,進一步提升整體系統可靠度與功能安全性。
Automotive Ethernet 的 ESD 防護布局
除了 CAN 網路之外,隨著車內資料傳輸量快速成長,Automotive Ethernet 已逐漸成為區域架構中的主要通訊骨幹。
為滿足高速網路對訊號完整性的要求,Amazing 推出多款符合 Open Alliance 規範的車規級 Ethernet TVS 保護元件,包括常見SOT23-3L封裝的AZ9400-02S 及採用超小型 DFN1006 封裝的 AZ9400-01F,另外還有針對 2.5GBASE-T1 與 Multi-Gig Ethernet 應用開發的超低寄生電容產品 AZ959S-01F 與 AZ952S-01F。
這些元件具備極低電容特性,可有效降低插入損耗(Insertion Loss)與訊號反射(Return Loss),確保高速差分訊號的完整性。同時,在遭受 ESD 衝擊時,TVS 元件可迅速將靜電能量導向接地端,避免能量經由 PCB 地平面耦合至 SoC、交換器或區域控制器等關鍵元件,提升整體系統的可靠度與耐用性。
Amazing 汽車區域架構整體解決方案
隨著汽車電子架構持續朝向區域化、高速化與智慧化發展,低功耗管理與高速資料傳輸將成為下一世代車載網路的重要核心技術。 Amazing 推出的車規級 Sleep Mode CAN Transceiver AZKN9155N,符合 ISO 11898-2 與 AEC-Q100 等車用標準,透過Sleep Mode 設計、靈活喚醒機制及 SWE 失效安全功能,協助車廠打造更高效率且更可靠的電源管理系統。 同時,在高速網路防護方面,Amazing 低電容 Automotive Ethernet TVS 解決方案,例如 AZ9400-01F,可在維持優異訊號完整性的同時提供高等級 ESD 防護能力,滿足新世代區域架構對高速通訊與系統可靠度的雙重需求。 透過 Sleep Mode CAN Transceiver 與 Automotive Ethernet ESD 保護方案的完整布局,Amazing 致力於協助客戶打造兼具高可靠度與高效能的下一代智慧車載網路平台。

圖二、Amazing CAN Transceivers and Automotive Ethernet ESD Protection Solutions for Zonal Architectures