全新IC和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 突破汽車數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)瓶頸

　　今天的汽車設(shè)計(jì)人員面臨著蘊(yùn)含機(jī)遇的重大挑戰(zhàn)：客戶需要更多連接和圖形，而且顯然也愿意支付這筆費(fèi)用。駕駛員和乘客自然是需要基本的操作信息，但他們也需要實(shí)時(shí)地圖、娛樂(lè)和信息。如果他們已經(jīng)習(xí)慣并且事實(shí)上已經(jīng)喜歡在家庭和辦公室環(huán)境中使用多個(gè)屏幕，那么在移動(dòng)的汽車環(huán)境中怎么會(huì)不想要這些呢？

　　實(shí)際情況是，對(duì)于今天的年輕一代購(gòu)車者，這種連接和顯示器已經(jīng)從“可有可無(wú)”變成了“必需品”。無(wú)論您稱之為信息娛樂(lè)系統(tǒng)、智能驅(qū)動(dòng)器接口、聯(lián)網(wǎng)汽車、汽車云連接，還是冠以其他任何叫法，這種趨勢(shì)都不會(huì)改變： 它正在成為除低端汽車外所有汽車的標(biāo)準(zhǔn)配件。

　　但我們還面臨一個(gè)技術(shù)問(wèn)題。固定的家庭/辦公室環(huán)境中可管理的問(wèn)題，在汽車環(huán)境中的情況卻截然不同。支持多個(gè)屏幕不僅是計(jì)算能力的問(wèn)題。它還涉及復(fù)雜布線、連接器、散熱和信號(hào)完整性問(wèn)題，所有這些問(wèn)題錯(cuò)綜復(fù)雜，嚴(yán)重制約汽車世界。

　　理論上，必須解決三個(gè)方面的問(wèn)題： 圖形處理內(nèi)核、多顯示器、圖形引擎和顯示器之間的高性能互連網(wǎng)絡(luò)。考慮在汽車上裝配儀表板、前座乘客側(cè)面顯示器、中央控制臺(tái)，可能還有平視顯示器［HUD］、后視攝像頭甚至后座監(jiān)控?cái)z像頭。最大的挑戰(zhàn)就是：如何有效利用單個(gè)集中設(shè)置圖形渲染和圖像處理的內(nèi)核，支持四個(gè)、五個(gè)甚至更多顯示器和攝像頭？

　　明顯的解決方案是使用類似HDMI的大型標(biāo)準(zhǔn)PC電纜和接口，但出于多種原因，這種方法不能奏效。首先，這些電纜的布線工作量極大。其次，在嘈雜的汽車環(huán)境中，信號(hào)完整性也是一大難題，特別是在遠(yuǎn)距離情況下。另外，銅纜布線的成本和重量也是問(wèn)題，并且連接器本身過(guò)大，比較笨拙。在條件惡劣的汽車環(huán)境中，可靠性和性能也得不到保障。

　　幸運(yùn)的是，有一種解決方案可以利用現(xiàn)有的大眾消費(fèi)市場(chǎng)技術(shù)，通過(guò)調(diào)整經(jīng)濟(jì)、有效的方式，使其適用于汽車應(yīng)用和環(huán)境。首先提到的是，今天的視頻子系統(tǒng)能夠支持3D流視頻，左眼和右眼分別都能看到圖像。

　　但通過(guò)使用Inova Semiconductors和ADI公司等領(lǐng)先IC供應(yīng)商的專有技術(shù)，利用立體聲視頻格式和HDMI接口，解決帶寬問(wèn)題和物理連接問(wèn)題。

　　該接口主干不使用19線HDMI電纜，而只需要一條4線電纜，通過(guò)兩個(gè)線對(duì)提供差分信號(hào)，采用“星絞型四心”結(jié)構(gòu)，具有100Ω標(biāo)稱阻抗。2007年推出的1 Gbps APIX鏈路（如圖1所示）被證明高效而且可靠。

　　圖1： 2007年推出的APIX千兆數(shù)據(jù)鏈路

　　當(dāng)然，用戶永遠(yuǎn)不會(huì)對(duì)速度滿足，因此第二代AIPX2的速度實(shí)現(xiàn)了3 Gbps（如圖2所示），它可后向兼容原始APIX1，已從去年開(kāi)始投入生產(chǎn)。

　　圖2： 第二代APIX提供3 Gbps帶寬。

　　AIPX2并非只是一個(gè)構(gòu)想的概念，它目前已用于公路上行駛的汽車中。在2012年11月的電子展覽會(huì)上，Inova公司便在ADI公司的展臺(tái)演示了這款產(chǎn)品，它通過(guò)單根4線屏蔽雙絞線電纜來(lái)傳輸兩路未壓縮高清視頻流、多聲道音頻和100MB/s以太網(wǎng)數(shù)據(jù)。本次演示內(nèi)容包括標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)協(xié)議連接的視頻會(huì)議和遠(yuǎn)程顯示器觸摸表面，以及使用HDMI連接智能電話的實(shí)時(shí)用戶界面和集成應(yīng)用。