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汽車智能化發(fā)展中的新機(jī)遇,探索遠(yuǎn)距離車載連接的MIPI A-PHY標(biāo)準(zhǔn)

21ic
2023-04-28 17:11 5382

北京2023年4月28日 /美通社/ -- 以下為來(lái)自21ic電子網(wǎng)的報(bào)道:

汽車的變革性發(fā)展加速了汽車電子技術(shù)的進(jìn)步,開始融合更多功能更強(qiáng)、性能更好的傳感器和處理器,但連接汽車與傳感器、處理器之間的基礎(chǔ)設(shè)施仍有不少"有待提高"之處,遠(yuǎn)距離車載連接的MIPI A-PHY新標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)運(yùn)而生。MIPI A-PHY標(biāo)準(zhǔn)具有高可靠、高耐用、高帶寬、低延遲等優(yōu)點(diǎn),適用于ADAS、自動(dòng)駕駛、車載娛樂(lè)和其他汽車應(yīng)用,一經(jīng)發(fā)布就在市場(chǎng)上引起了廣泛關(guān)注。Valens作為首家推出符合MIPI A-PHY標(biāo)準(zhǔn)芯片的公司,引領(lǐng)汽車EE架構(gòu)在變革中不斷前行。Valens高級(jí)副總裁兼汽車業(yè)務(wù)主管Gideon Kedem表示:"未來(lái)十年間,由MIPI A-PHY業(yè)務(wù)為Valens帶來(lái)的收入將增長(zhǎng)到上億美元的量級(jí)。"

【圖:Valens高級(jí)副總裁兼汽車業(yè)務(wù)主管Gideon Kedem】
【圖:Valens高級(jí)副總裁兼汽車業(yè)務(wù)主管Gideon Kedem】

MIPI A-PHY在汽車新電子電氣架構(gòu)變革中的機(jī)遇

MIPI (Mobile Industry Processor Interface)協(xié)議是 MIPI 聯(lián)盟(MIPI Alliance)提出的用于標(biāo)準(zhǔn)化移動(dòng)終端系統(tǒng)各器件間通信的通信協(xié)議。MIPI聯(lián)盟于2003年成立,初衷是為了標(biāo)準(zhǔn)化顯示接口。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展, MIPI應(yīng)用領(lǐng)域也擴(kuò)展至汽車、工業(yè)及AR/VR等。

MIPI分為多個(gè)工作組,其中攝像頭的標(biāo)準(zhǔn)為CSI,顯示端的標(biāo)準(zhǔn)為DSI,而物理層則是由D-PHY和C-PHY構(gòu)成。隨著自動(dòng)駕駛和智能汽車的發(fā)展,汽車上的攝像頭、顯示等功能逐漸增多,MIPI協(xié)議在汽車上的應(yīng)用也越來(lái)越多。但在協(xié)議的物理層,MIPI D-PHY和C-PHY并不能滿足車載鏈接長(zhǎng)距離傳輸需求。隨著車聯(lián)網(wǎng)、智能汽車、自動(dòng)駕駛等應(yīng)用的逐步普及,汽車上攝像頭的數(shù)量將進(jìn)一步增加,以滿足自動(dòng)駕駛對(duì)于數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)倪B接需求。

因此在幾年前,MIPI聯(lián)盟發(fā)布了專門針對(duì)汽車物理層協(xié)議MIPI A-PHY,并且與其他顯示協(xié)議、傳感器協(xié)議等一起組成了MIPI車載SerDes連接解決方案 -- MASS(MIPI Automotive SerDes Solutions)。


MIPI A-PHY是行業(yè)內(nèi)第一個(gè)非對(duì)稱、長(zhǎng)距離物理層接口協(xié)議,支持ADAS、IVI和其他環(huán)繞傳感器應(yīng)用。這是一個(gè)開放的全球公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn),沒(méi)有專利限制,任何芯片制造商只要具備技術(shù)能力均可以生產(chǎn)制造。MIPI A-PHY的優(yōu)勢(shì)在于,能夠利用一種協(xié)議將采用不同接口的設(shè)備整合起來(lái),再由一條電纜將數(shù)據(jù)傳輸至中央處理平臺(tái),比如用A-PHY實(shí)現(xiàn)新的集中雷達(dá)處理架構(gòu)。

在系統(tǒng)層面,MIPI A-PHY為智能汽車帶來(lái)了更為精簡(jiǎn)的車內(nèi)SerDes鏈路設(shè)計(jì),大幅減少了收發(fā)器的使用,實(shí)現(xiàn)了整體成本降低。在A-PHY出現(xiàn)之前,在顯示器和攝像頭之間的長(zhǎng)距離連接可以選擇MIPI C-PHY/D-PHY 采用橋連方式實(shí)現(xiàn),而現(xiàn)在采用MIPI A-PHY就可以減少橋接芯片的使用。

因?yàn)镾erDes支持高帶寬傳輸,近年來(lái)汽車領(lǐng)域也在將其作為一種實(shí)現(xiàn)高速連接的方案,MIPI未來(lái)的愿景是在傳感器端和SoC/ECU端也都完全集成MIPI A-PHY接口,從而真正消除橋接(Bridge to Bridge),實(shí)現(xiàn)端到端的連接(End to End)。端到端的MASS方案,將會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)數(shù)據(jù)的安全性、實(shí)現(xiàn)更好的系統(tǒng)成本優(yōu)勢(shì)。

此外,MIPI A-PHY還提供了更好的EMI/EMC性能和極低的丟包率等諸多優(yōu)勢(shì)。

Valens VA7000系列:首個(gè)符合MIPI A-PHY標(biāo)準(zhǔn)的芯片組

Valens作為MIPI A-PHY技術(shù)的先驅(qū),已率先推出了首個(gè)符合MIPI A-PHY標(biāo)準(zhǔn)的芯片 -- VA7000系列,并且已經(jīng)和整車廠、一級(jí)供應(yīng)商展開了合作,計(jì)劃在新一代的智能車型上實(shí)現(xiàn)搭載。Gideon Kedem也于近日專門來(lái)華,針對(duì)中國(guó)本土客戶進(jìn)行了調(diào)研和技術(shù)分享。

VA7000基于MIPI A-PHY標(biāo)準(zhǔn),幫助整車廠優(yōu)化車輛的布線架構(gòu)和數(shù)據(jù)架構(gòu),以滿足市場(chǎng)對(duì)新一代車輛的需求。據(jù)Gideon Kedem分享,VA7000有以下幾大優(yōu)勢(shì)。


首先,VA7000為汽車行業(yè)提供了高帶寬,而且還有進(jìn)一步提高帶寬的空間,潛力較大。VA7000目前實(shí)現(xiàn)8Gbps的傳輸速率,Valens預(yù)計(jì)2025年推出的芯片可以達(dá)到16Gbps。相比傳統(tǒng)的GMSL或FPDLINK這種模擬的私有協(xié)議,VA7000芯片是基于數(shù)字設(shè)計(jì)的,因此可以成比例提高傳輸速率。

同樣由于這個(gè)原因,Valens芯片具有增強(qiáng)的電磁兼容性(EMC),這也就是其第二大優(yōu)勢(shì) -- 抗電磁干擾能力。隨著汽車向智能化、網(wǎng)聯(lián)化、電動(dòng)化發(fā)展,電磁干擾會(huì)越來(lái)越明顯。因?yàn)檐嚿蠒?huì)存在很多噪音源,包括車內(nèi)搭載的多臺(tái)計(jì)算機(jī),雷達(dá)、天線、以及道路上的輸電線纜等,這會(huì)讓數(shù)據(jù)傳輸處在電磁噪音極強(qiáng)環(huán)境中,對(duì)于ADAS系統(tǒng)的正常運(yùn)行構(gòu)成了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),關(guān)乎到了至關(guān)重要的行車安全。"Valens芯片性能極佳,在DSP中采用了獨(dú)特的機(jī)制消除EMI電磁干擾問(wèn)題;而傳統(tǒng)方案的前向糾錯(cuò)機(jī)制(FEC)無(wú)法單獨(dú)處理EMI,只能處理一般的高斯噪聲問(wèn)題,因此在實(shí)際應(yīng)用中需要額外的手段或則措施,如使用屏蔽線等。"Gideon Kedem介紹道。

第三大優(yōu)勢(shì)在于可以幫助整車廠降低成本。Valens芯片可以應(yīng)用在成本更低的線纜線束和連接接口的架構(gòu)上,這樣就能夠大幅降低整體系統(tǒng)的成本。根據(jù)外部獨(dú)立機(jī)構(gòu)A2Mac1所做的一份調(diào)查報(bào)告《基于UTP的MIPI A-PHY技術(shù)》顯示,對(duì)比傳統(tǒng)的基于GMSL的解決方案,一輛應(yīng)用MIPI A-PHY環(huán)視系統(tǒng)的保時(shí)捷純電動(dòng)跑車Taycan,每輛車能節(jié)省約17-27美元,實(shí)現(xiàn)了成本的顯著降低。如果是一輛應(yīng)用VA7000的普通乘用車,預(yù)計(jì)每輛車將節(jié)省約10-20美元。

由于汽車系統(tǒng)得到了簡(jiǎn)化,其重量也迎來(lái)了優(yōu)化,這對(duì)于電動(dòng)汽車的長(zhǎng)續(xù)航非常有幫助。與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)車對(duì)比,使用Valens解決方案的電動(dòng)車平均能減重30-40%。

建立MIPI A-PHY生態(tài)系統(tǒng),助力未來(lái)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)

在智能汽車領(lǐng)域,中國(guó)的廠商和市場(chǎng)已經(jīng)走在了前列。據(jù)Gideon Kedem分享,中國(guó)整車廠發(fā)展迭代特別快,開發(fā)速度幾乎是歐洲市場(chǎng)的兩倍。所以,Valens要準(zhǔn)備好在今年第四季度批量生產(chǎn)下一代產(chǎn)品。同時(shí)盡快在中國(guó)建立A-PHY生態(tài)系統(tǒng)。而中國(guó)市場(chǎng)對(duì)于速度的要求,也有助于Valens在中國(guó)加速汽車業(yè)務(wù)的發(fā)展,并且快速將MIPI A-PHY這一新標(biāo)準(zhǔn)引入汽車內(nèi)。

過(guò)去幾年,Valens觀察到整車廠對(duì)芯片和芯片制造商的依賴性很高,并且非常迫切希望和芯片制造商建立直接的溝通和聯(lián)系。 即使Tier1供應(yīng)商會(huì)給整車廠提供整套的A-PHY解決方案,但是Valens仍要和本土整車廠建立密切的聯(lián)系,并為他們供應(yīng)芯片,從而保證供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性。"

在中國(guó)建立MIPI A-PHY的生態(tài)系統(tǒng),是Valens在中國(guó)本土進(jìn)行業(yè)務(wù)發(fā)展的重中之重。據(jù)悉,Valens已經(jīng)和舜宇光學(xué)科技展開合作,將VA7031和VA7021集成至其下一代攝像頭模組中,以支持ADAS和環(huán)視應(yīng)用。而在與SoC廠商的合作方面,包括高通、Mobileye和英偉達(dá)等企業(yè)也已經(jīng)加入了MIPI A-PHY的生態(tài)中,在中國(guó)也有一些本土的廠商在積極溝通,未來(lái)不久就會(huì)公布更多中國(guó)本土企業(yè)的合作佳訊。

Valens此前的業(yè)務(wù)貢獻(xiàn)主要來(lái)自于音視頻領(lǐng)域,其在HDBaseT上的技術(shù)積累優(yōu)勢(shì)正在轉(zhuǎn)化到MIPI A-PHY產(chǎn)品上,為其進(jìn)入汽車市場(chǎng)開辟了道路。汽車業(yè)務(wù)即將成為Valens業(yè)務(wù)的第二增長(zhǎng)點(diǎn),而且預(yù)計(jì)增長(zhǎng)幅度會(huì)更大增長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)。得益于VA6000芯片組已成功集成到大多數(shù)梅賽德斯-奔馳車型上,Valens的營(yíng)收獲得了大幅的增長(zhǎng),其中汽車相關(guān)營(yíng)收在2022年占比已經(jīng)達(dá)到了17.83%。而隨著VA7000芯片組在2023年首次定點(diǎn)車廠項(xiàng)目投入生產(chǎn),并預(yù)計(jì)將在2025年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),Valens在汽車上的業(yè)務(wù)營(yíng)收將會(huì)再次大幅增長(zhǎng)。

結(jié)語(yǔ)

 "Valens的目標(biāo)是盡全力為提供客戶最好的服務(wù),滿足客戶的需求,而非改變行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。"Gideon Kedem強(qiáng)調(diào)道,"MIPI A-PHY是一個(gè)全球公認(rèn)的開放標(biāo)準(zhǔn),任何芯片廠商都可以生產(chǎn)或開發(fā)滿足該協(xié)議的芯片。Valens作為第一家推出滿足該協(xié)議芯片組的公司,通過(guò)在該技術(shù)方面的積累,可以配合行業(yè)伙伴及客戶在行業(yè)內(nèi)建立更好、更規(guī)范的生態(tài)。"

消息來(lái)源:21ic
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