SerDes著眼于智能汽車內(nèi)部更寬的帶寬管道

在高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng) （ADAS） 方面，大部分設(shè)計(jì)焦點(diǎn)都集中在攝像頭和傳感器上，這些攝像頭和傳感器可生成視頻、音頻和控制信息，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)制動(dòng)、行人檢測(cè)、停車輔助和防撞等功能。但是，圍繞車輛中的高分辨率內(nèi)容移動(dòng)的底層數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)呢？例如，環(huán)視系統(tǒng)以每秒 30 幀的速率傳輸 1280 x 800 像素的視頻。

無論是 ADAS、信息娛樂還是 V2V 和 V2X 等聯(lián)網(wǎng)汽車技術(shù)，它們都要求更大的帶寬、復(fù)雜的互連和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)完整性，以促進(jìn)實(shí)時(shí)駕駛員輔助和安全功能。市場(chǎng)研究公司 Strategy Analytics 預(yù)測(cè)，到 2020 年，車輛的帶寬需求將比 2017 年增長(zhǎng) 25 倍。聚合傳感器數(shù)據(jù)量的迅速增長(zhǎng)將不可避免地壓倒目前主要由總線或網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)的汽車帶寬，例如CAN、LIN、MOST、FlexRay、LVDS 和以太網(wǎng)。事實(shí)上，車輛中百萬像素分辨率成像的出現(xiàn)似乎排除了這些汽車鏈路，除了 LVDS 和以太網(wǎng)。

【圖1 | 諸如 GMSL 之類的高速串行鏈路如何工作］

但是，雖然車載以太網(wǎng)骨干網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)的速度比 CAN 總線鏈路快 100 倍，但它仍然需要壓縮視頻輸入，并且似乎無法擴(kuò)展到來自多個(gè)攝像頭的高分辨率視頻流的幀速率。這就是高速串行鏈路發(fā)揮作用的地方。

高速串行鏈路

以 Maxim Integrated 的千兆多媒體串行鏈路 （GMSL）技術(shù)為例，該技術(shù)為未來汽車中的 4K 視頻和高清音頻傳輸提供了一種無需壓縮的以太網(wǎng)替代方案。

GMSL 連接解決方??案中的串行器和解串器 （SerDes） 芯片組可確保長(zhǎng)達(dá) 15 米的屏蔽雙絞線 （STP） 或同軸電纜滿足汽車行業(yè)最嚴(yán)格的電磁兼容性 （EMC） 要求。SerDes 芯片中內(nèi)置的擴(kuò)頻技術(shù)消除了對(duì)外部擴(kuò)頻時(shí)鐘的需求，同時(shí)增強(qiáng)了對(duì)電磁干擾 （EMI） 的保護(hù)。

串行器 IC 通過用于多個(gè)攝像機(jī)的交叉點(diǎn)開關(guān)對(duì)視頻和控制數(shù)據(jù)進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)。它通過可編程預(yù)加重/去加重功能驅(qū)動(dòng)更長(zhǎng)的電纜。另一方面，跟蹤來自擴(kuò)頻串行輸入的數(shù)據(jù)的解串器 IC 也有助于自適應(yīng)均衡以提高錯(cuò)誤率。

【圖2 | MAX96708：用于百萬像素相機(jī)的14位GMSL解串器具有一個(gè)交叉點(diǎn)開關(guān)，可將數(shù)據(jù)映射到多個(gè)輸出。］

GMSL 技術(shù)最近被用作瑞薩電子提供的ADAS 環(huán)視套件中的微型汽車底盤。此前，Maxim 的 GMSL 接口已被用于在 Nvidia 的 DRIVE CX（駕駛艙）和 PX（自動(dòng)駕駛）平臺(tái)中傳輸高速數(shù)據(jù)。

在這里，GMSL 在 Nvidia SoC 和多個(gè)攝像頭輸入之間傳輸數(shù)據(jù)。解串器芯片組同步了來自四臺(tái)攝像機(jī)的視頻流，同時(shí)通過同一根同軸電纜為每臺(tái)攝像機(jī)供電。

Maxim 的 SerDes 技術(shù)正在努力填補(bǔ)瞬息萬變的汽車設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的帶寬空白。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，擁有瑞薩和英偉達(dá)等汽車巨頭似乎是一個(gè)好的開始。

審核編輯：郭婷