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为什么摄像头模块功耗和EMI需要求助SerDes?

2021-06-11 16:16
智车科技IV
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本文来源:智车科技

/ 导读 /

3年前,新A8成为首款具备L3级自动驾驶功能的量产车,它搭载12个超声波传感器、5个摄像头、4个中程雷达、1个远程雷达、1个红外摄像头,还有激光雷达(LiDAR)。

2020年3月,长安汽车发布国内首个量产级L3自动驾驶系统,首次搭载于长安UNI-T车型。该系统采用5个毫米波雷达、6个摄像头、12个超声波雷达作为主要传感器

事实上,目前国家还不允许发布L3,国家部委正在商量出台相关政策和认证标准。否则,各厂家自动驾驶标准不一样,车辆上路可能就出现安全风险。

不管怎样,这么多传感器都需要高速互联,催生了SerDes(Serializer/Deserializer,串行器/解串器)的车载应用。需求多了,厂商间的竞争自然也就空前激烈。

为什么要用SerDes?

SerDes是一种主流的时分多路复用(TDM)、点对点(P2P)高速串行通信技术。顾名思义,它是一种将并行数据转换成串行数据发送,将接收的串行数据转换成并行数据的器件(IC)。串行器先将数据转换为易于高速传输的形式(将并行总线转换为串行总线),解串器再将传输的数据转换为原格式(将串行总线转换为并行总线)。

SerDes数据转换

在SerDes流行之前,芯片之间是通过系统同步或源同步并行接口来传输数据的。

有了SerDes IC,就可以减少布线冲突(串行且无单独的时钟线,时钟嵌入在数据流中,从而解决了限制数据传输速率的信号时钟偏移问题);同时具有抗噪声、抗干扰能力强(差分传输);降低开关噪声;扩展能力强;更低的功耗和封装成本等优势。

车载SerDes的博弈

目前,高速SerDes主要用在传输摄像头和显示器的视频信号。这种被业界称作LVDS(Low Voltage Differential Signal)的接口具有高速率(Gbps级)、低延迟、低功耗的特点。传输数据的同时具备控制信号的反向信道(back channel),既传输了大数据又可实现双向控制。

从车载Serdes现状看,目前汽车应用中使用的SerDes解决方案本质上都是专用的,这意味着如果不是所有组件都采用同一芯片供应商的方案,则组件之间是不能搭配使用的。目前Serdes分案风生水起的厂商包括TI、Maxim、ROHM(罗姆)、APIX和Inova Semiconductors等几家。

SerDes IC的用途

随着未来毫米波雷达和激光雷达的配备,一辆车上使用的SerDes数量会越来越多,市场需求将越来越大。由于SerDes解决方案因厂商不同协议也不一样,主机厂一直希望制定一个统一的标准。2019年,宝马(BMW)联合几家公司成立了ASA(Automotive SerDes Alliance,汽车SerDes联盟),旨在解决上述问题,但目前还没有结果。

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