SerDes技術優(yōu)勢明顯，解決車內(nèi)高速傳輸難題

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/李寧遠）SerDes是SERializer串行器和DESerializer解串器的簡稱，串行器/解串器在發(fā)送端將多路低速并行信號被轉(zhuǎn)換成高速串行信號，經(jīng)過傳輸媒體，最后在接收端高速串行信號重新轉(zhuǎn)換成低速并行信號。

采用SerDes技術的高速串行接口增加了帶寬，減少了信號數(shù)量，同時帶來了諸如減少布線沖突、降低開關噪聲、更低的功耗和封裝成本等許多好處，相比傳統(tǒng)并行總線架構有不少的提升。

并行接口與SerDes

串行接口和并行接口的發(fā)展一直在交替。在SerDes流行之前，芯片之間是通過系統(tǒng)同步的并行接口來傳輸數(shù)據(jù)的。并行接口同時移動多個數(shù)據(jù)位，不需要精準的同步方案。但在不斷發(fā)展的過程中，并行接口想要提高傳輸帶寬要么提高時鐘頻率要么加大數(shù)據(jù)位寬。

數(shù)據(jù)位寬不可能無限制提高，位寬越高，同步開關噪聲越大，需要使用更多的芯片引腳，這會讓PCB布局越來越低效且難以管理。間隔緊密的PCB布線又容易受到串擾的影響。即便是高速的并線總線，也會面臨功耗過大的問題。

而SerDes采用差分信號傳送數(shù)據(jù)，串行化通過將標準邏輯信號轉(zhuǎn)換成低壓差分信號LVDS可以節(jié)省很多功耗。SerDes把非獨立時鐘嵌入在數(shù)據(jù)流中，解決了限制數(shù)據(jù)傳輸速率的Signal時鐘問題帶寬得以提高。

同時通過一對差分信號引腳而不是多數(shù)據(jù)引腳和一個時鐘引腳發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)大大減少了引腳數(shù)和通道數(shù)，更小的封裝和更密集的PCB布線得以實現(xiàn)。這能夠帶來很多應用時的優(yōu)勢和成本優(yōu)勢。

而且差分傳輸，本身就具有抗噪聲、抗干擾能力強的特性，高速串行SerDes的優(yōu)勢已經(jīng)很明顯。而且現(xiàn)在的SerDes也能夠多通道并行使用，雖然技術難度很高，但是線速率又提升了一個檔次。

當然，SerDes雖然有這么多優(yōu)勢，應用起來挑戰(zhàn)也是不小的。SerDes需要非常精確、超低抖動的元件來提供用于控制高數(shù)據(jù)速率串行信號所需的參考時鐘。而且整個SerDes系統(tǒng)涉及模擬與數(shù)字信號設計，需要經(jīng)驗豐富的設計團隊。在速率不斷提高的同時，其成本和設計復雜度也在不斷上升。

車載SerDes重要性

高速SerDes目前主要用在攝像頭和顯示器的視頻信號傳輸上，SerDes器件能夠在不影響信號完整性的情況下擴展電纜長度，提高系統(tǒng)性能和功能，同時降低汽車攝像頭及顯示應用中的功耗。

在電動汽車飛速發(fā)展的現(xiàn)在，單車傳感器的使用數(shù)量呈大幅增長趨勢，這一定會刺激車用SerDes器件需求。而且隨著傳感器使用數(shù)量的增加，車內(nèi)安裝空間和可供電源是有限的，這就更加要求小體積和低功耗性能。

目前SerDes IC支持通過單根低延遲電纜傳輸未壓縮的視頻、控制信號和電源，為了滿足車規(guī)需求，往往還會提供自適應均衡（即接收均衡器會自動適應來補償電纜損耗特性且無需額外的編程）以補償電纜老化和溫度變化。

車載SerDes的重要性不言而喻，目前也有不少國內(nèi)外廠商在這一領域競爭。由于目前SerDes組件的匹配不互通，這一市場的競爭也是非常激烈。

小結

SerDes器件在減少布線、去除多余組件、保證信號完整性上作用明顯，而且在解決尺寸、功耗問題上做得越來越極致。車載SerDes的進步也實現(xiàn)了用更少的導線在汽車系統(tǒng)中傳輸更高分辨率、未壓縮的數(shù)據(jù)。在傳感器繼續(xù)增加的趨勢下，車載SerDes已經(jīng)成為芯片廠商和OEM博弈的重點。