中文引用格式: 譚宇璇,孫靖聰,劉亞歡. 高速車載數(shù)據傳輸物理層接口芯片標準綜述[J]. 電子技術應用,2024,50(12):13-20.
英文引用格式: Tan Yuxuan,Sun Jingcong,Liu Yahuan. Overview on standards for high-speed automotive data transmission physical layer interface chips[J]. Application of Electronic Technique,2024,50(12):13-20.
引言
自動駕駛系統(tǒng)(Autonomous Driving System, ADS)、先進駕駛輔助系統(tǒng)(Advanced Driver-Assistance System, ADAS)、車載信息娛樂系統(tǒng)(In-Vehicle Infotainment, IVI)等智能汽車電子技術的飛速發(fā)展,在極大地提升汽車用戶駕駛與乘坐體驗感的同時,也驅使著車載通信網絡不斷向復雜化、集成化的方向演進。車載傳感器(如攝像頭、雷達、激光雷達)與顯示器等設備數(shù)量的急速增長,以及對于高分辨率、高幀率、高比特深度的需求,使得車載通信網絡的數(shù)據傳輸速率可達到每秒幾吉比特甚至十幾吉比特,早期常用的控制器局域網(Controller Area Network, CAN)與本地互聯(lián)網絡(Local Interconnect Network, LIN)技術已無法滿足這樣的高帶寬需求[1];同時,眾多的車載電子元件密集分布于有限的空間內,使得車內電磁環(huán)境復雜多變,給數(shù)據的可靠傳輸帶來了巨大的挑戰(zhàn),而ADS、ADAS等系統(tǒng)又對可靠性與實時性有著極高的要求。因此,高速、高可靠性、低時延的車載數(shù)據傳輸技術對于眾多智能化車載應用的實現(xiàn)至關重要。
但在過去的很長一段時間里,高速車載數(shù)據長距離傳輸技術并沒有統(tǒng)一的標準,而依賴于企業(yè)的私有標準[2],其中德州儀器的平板顯示鏈路(Flat Panel Display Link, FPD-Link)方案與美信半導體的千兆多媒體串行鏈路(Gigabit Multimedia Serial Link, GMSL)方案占據著絕對的優(yōu)勢地位。智能汽車電子技術的發(fā)展使得車載通信網絡獲得了越來越多的關注。隨著智能汽車的市場越來越大,對于增強設備間互聯(lián)互通、擴大產品應用范圍、降低系統(tǒng)設計制造的復雜度與成本、加速技術創(chuàng)新等的需求也日益增長,推動著國內外各標準組織紛紛加入到車載數(shù)據傳輸公有標準的制定中,包括移動產業(yè)處理器接口(Mobile Industry Processor Interface, MIPI)聯(lián)盟、電氣與電子工程師協(xié)會(Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE)以及中國汽車標準化技術委員會等;同時,國際上也不乏專門針對車載非對稱數(shù)據傳輸標準化而成立的標準組織,其中最有代表性的是寶馬等公司牽頭成立的汽車串行器/解串器(Serializer/Deserializer, SerDes)聯(lián)盟(Automotive SerDes Alliance, ASA)。
本文將對高速車載數(shù)據傳輸物理層接口芯片的主要標準進行綜述,首先介紹車載數(shù)據傳輸鏈路的結構及其特點;然后將對國際上主要標準組織及其對應的車載數(shù)據傳輸物理層接口芯片標準的基本情況進行介紹,并對各標準的主要物理層技術進行分析與對比;最后對本文內容進行總結。
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作者信息:
譚宇璇,孫靖聰,劉亞歡
(裕太微電子股份有限公司,上海 200000)