智能化時(shí)代的車載SerDes芯片，本土廠商蜂擁進(jìn)場

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/梁浩斌）自汽車智能化趨勢加速以來，SerDes在數(shù)據(jù)傳輸方面的關(guān)鍵地位，使其成為了汽車芯片中增長速度極快的細(xì)分產(chǎn)品。尤其是車載SerDes芯片市場過去幾乎沒有國產(chǎn)廠商的身影，在國內(nèi)汽車市場迎來第二輪增長期的階段，自然有更多國產(chǎn)廠商瞄準(zhǔn)了車載SerDes芯片的賽道，并且近幾年也有不少國內(nèi)芯片廠商推出了車載SerDes芯片產(chǎn)品。

SerDes芯片是什么

SerDes是Serializer/Deserializer 的縮寫，即串行器和解串器，SerDes芯片就是在發(fā)送端將多路低速并行的信號(hào)轉(zhuǎn)換成一路的高速串行信號(hào)，在接收端將高速串行信號(hào)轉(zhuǎn)換成多路低速并行信號(hào)。比如將8/10bit或16/20bit寬度的并行信號(hào)，轉(zhuǎn)換成1bit寬度的串行信號(hào)。

一般來說，在高速傳輸?shù)倪^程中，并行的數(shù)據(jù)線纜之間會(huì)存在串?dāng)_，與此同時(shí)，并行信號(hào)需要同時(shí)發(fā)送同時(shí)接收，這需要多個(gè)信號(hào)進(jìn)行時(shí)鐘同步，任何一根線出現(xiàn)延遲都會(huì)對(duì)信號(hào)傳輸產(chǎn)生影響。而串行信號(hào)只需要一根同軸電纜，不需要額外傳輸時(shí)鐘信號(hào)，不存在串?dāng)_的同時(shí)，還可以利用低壓差分信號(hào)傳輸技術(shù)，提高抗干擾性以及降低功耗，實(shí)現(xiàn)更高的傳輸速率。

這樣的過程，能夠有效降低數(shù)據(jù)傳輸過程中所需要的物理通道數(shù)量，降低比如線路、引腳、光纖通道等需要，但同時(shí)提高了數(shù)據(jù)傳輸速率，從而降低傳輸介質(zhì)的成本。

所以可以理解為，SerDes是需要硬件實(shí)現(xiàn)的高速傳輸協(xié)議，是協(xié)議物理層的一種實(shí)現(xiàn)方式，同時(shí)更加強(qiáng)調(diào)芯片在傳輸中的關(guān)鍵地位。

實(shí)際上，我們耳熟能詳?shù)腜CIe、USB3.0、SATA、InfiniBand、以太網(wǎng)等高速接口標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議中，都用到了SerDes技術(shù)，目前市面上的產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到單通道56Gbps甚至112Gbps。

汽車智能化帶動(dòng)SerDes需求量激增

中國汽車市場在過去的2023年迎來了里程碑式的發(fā)展，2023年中國汽車年產(chǎn)量達(dá)到3016.1萬輛，同比增長11.6%；銷量達(dá)到3009.4萬輛，同比增長12%。2023年中國汽車產(chǎn)銷雙雙突破3000萬輛，超越2017年的歷史高位創(chuàng)下新高。

在產(chǎn)銷突破新高的同時(shí)，中國汽車市場的新能源滲透率也在不斷突破新高，2023年中國乘用車市場新能源滲透率達(dá)到31.6%。但30%的滲透率只是開始，今年4月1日到4月14日的統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)，根據(jù)乘聯(lián)會(huì)的數(shù)據(jù)，中國乘用車市場新能源滲透率首次突破50%，達(dá)到了50.39%。

而新能源汽車與智能駕駛、智能座艙等汽車智能化功能強(qiáng)相關(guān)，新能源汽車市場的爆發(fā)，也就意味著智能汽車的升級(jí)加速。

而工信部的公開信息顯示，2023年上半年，國內(nèi)搭載輔助自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的智能網(wǎng)聯(lián)乘用車新車市場滲透率已經(jīng)達(dá)到42.4%。在汽車智能化的趨勢下，汽車電子電氣架構(gòu)、高算力芯片、傳感器、信息娛樂大屏等的車載需求不斷提高，高速數(shù)據(jù)傳輸也成為了其中的關(guān)鍵。

以車載攝像頭為例，在汽車應(yīng)用中，每一顆攝像頭平均至少需要一片串行器以及0.25片解串器；每一塊顯示屏平均都需要一片串行器和一片解串器。

目前的智能汽車上，以小鵬P7i為例，全車共配備12顆攝像頭，包括2顆雙目攝像頭、2顆側(cè)后視攝像頭、2顆側(cè)前視攝像頭、1顆后視攝像頭、一顆DMS攝像頭，以及4顆360°環(huán)視攝像頭。

除此之外還有座艙內(nèi)儀表盤和中控大屏兩塊屏幕，那么按照前面的算法，一輛小鵬P7i上僅攝像頭和屏幕部分，就需要14片串行器和5片解串器。并且還沒有計(jì)上智能駕駛控制、激光雷達(dá)等傳感器的數(shù)據(jù)傳輸。

同時(shí)，座艙屏幕分辨率以及車載攝像頭分辨率的提升，也給SerDes芯片帶來了價(jià)值量的提升。

國產(chǎn)SerDes異軍突起，新品頻發(fā)

SerDes芯片市場規(guī)模整體來說不大，仍處于高速發(fā)展階段，但車載的SerDes市場主要是以TI、ADI等國際巨頭所壟斷，兩家廠商一度占據(jù)市場超過95%的份額，攝像頭端ADI占70%-80%份額，屏幕端TI占超過50%份額。

不過隨著國內(nèi)智能汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，本土需求擴(kuò)大下，國內(nèi)的芯片廠商也開始入局SerDes芯片市場。

包括裕太微、龍迅股份等上市公司都開始布局SerDes產(chǎn)品。裕太微今年3月披露的信息顯示，公司正在研發(fā)的SerDes產(chǎn)品目前定位在MIPI A-PHY協(xié)議，預(yù)計(jì)會(huì)在2025年年底出樣片；另外車載TSN交換機(jī)芯片、車載網(wǎng)關(guān)芯片和高速視頻傳輸SerDes芯片預(yù)計(jì)分別在2025年年底和2026年年底出樣片

去年11月，龍迅股份在接受調(diào)研時(shí)表示，“車載音視頻信號(hào)延長芯片組的開發(fā)及應(yīng)用項(xiàng)目”芯片組包含Serializer和Deserializer芯片。公司自主定義了高低速雙向傳輸協(xié)議，高速單通道速率可達(dá)8.1Gbps，低速通道速率可達(dá)29.7Mbps，目前芯片已完成流片，正在測試驗(yàn)證中。

另外，瑞發(fā)科、銳泰微、仁芯科技已經(jīng)量產(chǎn)SerDes產(chǎn)品。其中瑞發(fā)科的SerDes產(chǎn)品已經(jīng)從消費(fèi)級(jí)到工規(guī)級(jí)，發(fā)展到車規(guī)級(jí)，目前公司的車規(guī)級(jí)芯片覆蓋12.8G、8G、6.4G、4G、3G、2G，實(shí)現(xiàn)完整LVDS SerDes產(chǎn)品線全覆蓋，最高可以支持1500萬像素?cái)z像頭和4K@60Hz顯示屏。

去年11月銳泰微在廣州車展上展出了12G車載SerDes產(chǎn)品，基于自研C3 Lync Serdes技術(shù)推出自研IP、自主可控的針對(duì)汽車高清攝像頭傳輸?shù)腟erDes套片產(chǎn)品，面向可量產(chǎn)，可支持18Mega@30fps攝像頭圖像傳輸，其中M66S6x系列為單串行鏈路通道串行器，M65Q6x為四串行鏈路接收通道解串器。當(dāng)時(shí)銳泰微表示，公司車載SerDes收發(fā)端測試芯片已成功回片，經(jīng)驗(yàn)證已滿足系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)，12G SerDes 量產(chǎn)片預(yù)計(jì)于年底正式流片。

仁芯科技創(chuàng)立時(shí)間較晚，但自2022年2月成立以來，產(chǎn)品進(jìn)展迅速，其16G“R-linC”高性能車載SerDes芯片產(chǎn)品在2024年一季度量產(chǎn)，該芯片產(chǎn)品主要適用于車載高清攝像頭傳輸?shù)葢?yīng)用場景，支持1.6bps~16Gbps的傳輸速率，15米遠(yuǎn)的傳輸距離，插損補(bǔ)償能力可達(dá)到30dB以上，據(jù)稱速率和工藝目前領(lǐng)先同行1-2代。

另外，國內(nèi)還有景略半導(dǎo)體、首傳微、慷智集成、英納微等初創(chuàng)公司也在布局SerDes賽道，未來市場競爭可能將會(huì)非常激烈。

小結(jié)：

車載SerDes芯片作為一個(gè)市場規(guī)模不大，但發(fā)展速度迅猛的賽道，吸引了大量本土玩家入局，但短期內(nèi)要攻破由ADI、TI等國際大廠壟斷的車載市場并不簡單。目前多數(shù)廠商產(chǎn)品也處于剛剛量產(chǎn)或是完成流片的階段，量還未起來，相信今年下半年到明年，國產(chǎn)SerDes產(chǎn)品將會(huì)開展激烈的市場競爭。