MIPI A-PHY发布了最新路线图

半导体行业观察 · 半导体行业观察·2021-10-14 09:13

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来源:内容由半导体行业观察(ID:icbank) 编译自 mipi 」,谢谢。


正如本周早些时候宣布的那样,下一个版本的MIPI A-PHY SM SerDes 接口的开发现已完成,它将最大可用下行链路数据速率从 16 Gb/s (Gbps) 翻倍至 32 Gbps,以支持汽车不断发展的需求显示器和传感器(相机、激光雷达和雷达)。增强版 v1.1 还将使上行链路控制流量的可用数据速率增加一倍,并引入通过低成本传统电缆实施 A-PHY 的低速齿轮(lower speed gears )的选项,为制造商实施 A-PHY 提供额外的灵活性。

v1.1 将于 2021 年底发布,将与 A-PHY v1.0 完全互操作,使用这两个版本的设备将能够在同一网络中共存。

关于 A-PHY


高级驾驶辅助系统 (ADAS)、数字驾驶舱、车载信息娱乐系统 (IVI) 和自动驾驶系统 (ADS) 催生了对更多具有更高性能和带宽要求的车载传感器和显示器的需求。为了满足这些日益复杂的需求,MIPI 联盟开发了 A-PHY,这是第一个行业标准、长距离、非对称串行器-解串器 (SerDes) 接口,用于在汽车图像传感器和显示器及其相关电子控制单元之间提供高性能链接(ECU) 位于车辆的任何位置。

A-PHY 在所有类型的汽车网络拓扑(例如,点对点或菊花链)中提供非对称数据链路,在单根电缆上提供高速单向数据、低速双向控制数据和可选电源。它的覆盖范围可达 15 米,提供前所未有的可靠性,具有 10 -19的超低数据包错误率、恶劣汽车环境中的高抗噪性、超低延迟和内置功能安全特性。

在 A-PHY 出现之前,汽车行业不得不依赖专有的 SerDes 解决方案,这使得集成和遵守质量和监管标准变得更加昂贵、复杂和耗时——限制了汽车制造商对技术和供应商的选择。

A-PHY 无需使用专有解决方案,从而降低了成本和上市时间。它让汽车制造商和供应商可以将不可回收的工程成本摊销到更多产品上,并培育一个广泛的生态系统,开发具有改进规模经济的可互操作组件。


增加对低成本传统电缆类型的支持


A-PHY v1.1 的一个关键优势是它将为 A-PHY 下行链路齿轮 G1 和 G2(downlink gears G1 and G2) 引入 PAM4 编码选项,如上表所示。PAM4 的较低调制带宽支持低带宽、低于1 GHz 的操作,这将使制造商可以选择将现有的传统电缆用于其当前平台,或者在新平台的情况下使用更低成本的电缆。

最大上行数据速率翻倍


A-PHY v1.1还将增加一个更快的上行设备U2,数据速率高达200 Mbps,是现有100 Mbps上行设备速率的两倍,为汽车外设的指挥和控制提供更多带宽。这种更高的速度将使用 PAM4 编码实现,该编码支持两倍于 U1 设备的数据速率,具有相同的调制带宽。

增加实施灵活性


虽然 A-PHY v1.0 提供使用同轴或屏蔽双绞线 (STP) 电缆的非对称电缆配置,但 v1.1 将增加对 Star Quad (STQ) 屏蔽双差分对电缆的支持,这些电缆已在汽车应用中使用. STQ 电缆有四根导体,在单个屏蔽护套内提供双差分对。它们在一根电缆上启用两个 A-PHY 端口,与使用两根单独的同轴电缆或 STP 电缆相比,可以节省成本、重量和复杂性。通过重用规范的现有组件,A-PHY 的模块化特性使这成为可能,而无需进行重大更改。

使用 STQ 电缆将启用新的 A-PHY 电缆配置,其示例如下图所示。


第一个示例显示了高度不对称的双下行链路配置,该配置利用两对导体作为下行链路,提供高达 32 Gbps (2x16 Gbps) 的总下行链路带宽。一对还可以容纳高达 200 Mbps 的上行链路信道。更高容量的下行链路可用于连接更大、更高分辨率的摄像头和显示器(以及任何相关的控制接口),并且允许制造商从单个 ECU 以菊花链形式连接更多组件,从而减少电缆数量。

第二个示例显示了一种非对称配置,它使用一对导体作为具有高达 16 Gbps 带宽的传统 A-PHY 下行链路。另一对导体提供反向下行链路,使用 A-PHY 下行链路齿轮 G1 或 G2,带宽高达 4 Gbps。双向高速传输数据的能力将允许使用一根电缆而不是两根电缆——例如,摄像头和显示器位于同一辆车内——也降低了成本、重量和复杂性。

最后,对 STQ 电缆的支持将使实现对称电缆配置成为可能,该配置使用一对导体用于全速下行链路(高达 16 Gbps),另一对用于相等的反向下行链路(高达 16 Gbps)带宽。

更远大的展望


虽然 A-PHY 是标准化图像传感器和显示器连接的第一步,但它实际上构成了 MIPI 汽车 SerDes 解决方案 (MASS) 的基础,这是一个端到端框架,用于连接具有内置功能安全性的相机、传感器和显示器、安全和数据保护。该框架整合了已广泛用于汽车的接口,例如MIPI 摄像头串行接口 2 (MIPI CSI-2®)、MIPI 显示串行接口2 (MIPI DSI-2 SM ) 和VESA 嵌入式 DisplayPort/DisplayPort (VESA eDP/DP)。

随着 v1.1 的发布,MIPI 将很快开始向 MIPI 成员寻求针对下一版本 A-PHY 的意见和要求。


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