傳感器高速互聯(lián)，SerDes廠商競爭空前激烈！

本文來源：智車科技

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3年前，新A8成為首款具備L3級自動駕駛功能的量產(chǎn)車，它搭載12個超聲波傳感器、5個攝像頭、4個中程雷達(dá)、1個遠(yuǎn)程雷達(dá)、1個紅外攝像頭，還有激光雷達(dá)（LiDAR）。

2020年3月，長安汽車發(fā)布國內(nèi)首個量產(chǎn)級L3自動駕駛系統(tǒng)，首次搭載于長安UNI－T車型。該系統(tǒng)采用5個毫米波雷達(dá)、6個攝像頭、12個超聲波雷達(dá)作為主要傳感器。

事實上，目前國家還不允許發(fā)布L3，國家部委正在商量出臺相關(guān)政策和認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。否則，各廠家自動駕駛標(biāo)準(zhǔn)不一樣，車輛上路可能就出現(xiàn)安全風(fēng)險。

不管怎樣，這么多傳感器都需要高速互聯(lián)，催生了SerDes（Serializer／Deserializer，串行器／解串器）的車載應(yīng)用。需求多了，廠商間的競爭自然也就空前激烈。

為什么要用SerDes？

SerDes是一種主流的時分多路復(fù)用（TDM）、點對點（P2P）高速串行通信技術(shù)。顧名思義，它是一種將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)發(fā)送，將接收的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)的器件（IC）。串行器先將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為易于高速傳輸?shù)男问剑▽⒉⑿锌偩€轉(zhuǎn)換為串行總線），解串器再將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為原格式（將串行總線轉(zhuǎn)換為并行總線）。

SerDes數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

在SerDes流行之前，芯片之間是通過系統(tǒng)同步或源同步并行接口來傳輸數(shù)據(jù)的。

有了SerDes IC，就可以減少布線沖突（串行且無單獨的時鐘線，時鐘嵌入在數(shù)據(jù)流中，從而解決了限制數(shù)據(jù)傳輸速率的信號時鐘偏移問題）；同時具有抗噪聲、抗干擾能力強（差分傳輸）；降低開關(guān)噪聲；擴展能力強；更低的功耗和封裝成本等優(yōu)勢。

車載SerDes的博弈

目前，高速SerDes主要用在傳輸攝像頭和顯示器的視頻信號。這種被業(yè)界稱作LVDS（Low Voltage Differential Signal）的接口具有高速率（Gbps級）、低延遲、低功耗的特點。傳輸數(shù)據(jù)的同時具備控制信號的反向信道（back channel），既傳輸了大數(shù)據(jù)又可實現(xiàn)雙向控制。

從車載Serdes現(xiàn)狀看，目前汽車應(yīng)用中使用的SerDes解決方案本質(zhì)上都是專用的，這意味著如果不是所有組件都采用同一芯片供應(yīng)商的方案，則組件之間是不能搭配使用的。目前Serdes分案風(fēng)生水起的廠商包括TI、Maxim、ROHM（羅姆）、APIX和Inova Semiconductors等幾家。

SerDes IC的用途

隨著未來毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)的配備，一輛車上使用的SerDes數(shù)量會越來越多，市場需求將越來越大。由于SerDes解決方案因廠商不同協(xié)議也不一樣，主機廠一直希望制定一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。2019年，寶馬（BMW）聯(lián)合幾家公司成立了ASA（Automotive SerDes Alliance，汽車SerDes聯(lián)盟），旨在解決上述問題，但目前還沒有結(jié)果。