跟着汽车总线手艺的不竭演进,ADIGMSL SerDes产物也持续迭代升级——2004年问世的MAX9247/9248是GMSL第一代产物, 1Gbps的速度最大能传输3百万像素(1080p/30fps)的视频流数据;2017年GMSL 第二代产物的呈现,整合了复杂的诊断功能,并将带宽提拔至6Gbps,可轻松传输8百万像素(4K/30fps)的视频流数据;现在GMSL第三代取产物传输速度可达12Gbps,正在面向将来汽车消息和高级驾驶辅帮系统所要求的高带宽、复杂模块互连和数据完整性保障上,相较行业其他处理方案合作劣势进一步凸显。
智能网联汽车手艺进入落地环节期,表现到整车上是越来越多新车通过高分辩率摄像头来满脚智能驾驶时代对于的高尺度。陪伴ADAS逐步升级和加快渗入,叠加各车企硬件冗余性高,估计至2025年平均单车高清摄像头搭载量无望接近10颗。取此同时,800万像素摄像头渗入率的逐步走高,让车能“看”得更清更远更广,满脚更多使用场景需求。
步入数字经济时代,数据成为新的出产材料和环节出产要素,高带宽数据传输,正成为下一代整车电子架构的刚需。现实上,ADI正在高靠得住性车用数据总线传输上做了大量的摸索和行之有效的财产手艺输出。
不只如斯,GMSL解串器内部集成了图像处置功能,正在领受到GMSL串行化的数据后可间接进行解串取图像处置,按照客户需求进行多图像消息的拼接还原,并呈现于车载显示屏上,节流了地方处置器平台进行图像处置的延时。GMSL还支撑同轴电缆电力传输(POC),因而可将串行器芯片集成至摄像头内部,间接实现由车机系统为摄像头运转供电。
值得一提的是,所有的GMSL处理方案都满脚汽车功能平安尺度ASIL B规范要求。因为GMSL串行器息争串器均内置扩频功能,无效改善了链的电磁兼容性,而无需外部扩频时钟,这也是GMSL产物处理方案的最大劣势所正在,能无效帮帮客户的系统设想满脚车规级尺度。此外,GMSL处理方案还供给链诊断功能,及时对信道的传输质量以及数据完整性做监测,通过提高汽车ADAS数据靠得住性从而增驶平安性。
汽车也正快速成为利用以太网设备的次要使用之一,正在汽车中普遍摆设以太网是整车电子电气架构向以区域为导向过渡的环节之一,能大幅节流电缆成本,显著削减ECU数量,而且支撑通过无线更新摆设新功能和加强功能。ADI基于新的IEEE 10base T1S尺度的E2B以太网到边缘总线,为很多车载传感器和施行器供给高效、确定性的最初一公里毗连,可以或许更轻松的办理整个车辆的复杂收集。
相较并行总线,SerDes(Serializer/Deserializer,串行器/解串器)是当前支流的时分多复用、点对点的串行通信手艺,不存正在信号线间的干扰,并且也没有统一时序要求,只需提高频次就能进行更高数据传播输,能无效满脚车载高带宽数据及时传输需求。据研究机构Kingpin Market Research预测,至2026年全球车载SerDes市场规模将从2020 年的1.94亿美元增至3.49亿美元,2021-2026 年的复合年增加率为10.3%。
汽车从纯真的交通东西演变为挪动出行空间的趋向之下,车载功能越来越复杂,指数级增加的数据传输及及时性处置,对汽车内部通信收集提出高带宽、低延迟和高靠得住性的全新要求,已成为汽车制制商面对的最大挑和之一。正在业界各大半导体厂商纷纷祭出的杀手锏中,亚德诺(ADI)公司的GMSL(千兆多串行链)凭仗更快聚合数据、可以或许连结用于平安使用的数据的完整性、支撑系统正在车辆的多个屏幕上显示分歧内容等劣势,正在接近20年的进化过程中逐步脱颖而出,成功于全球车辆中摆设跨越5亿个GMSL通信节点,帮力汽车实现更舒服智能的驾乘体验取更平安的从动驾驶方针。
财产高速成长的次要驱动力正由过去聚焦于动力系统,逐步拓展为不竭提高的智能化需求。智能座舱取高级辅帮驾驶系统(ADAS)做为消费者能到的曲不雅体验,各大品牌车企也都正在积极秀肌肉的上例如各自推出设置装备摆设33 英寸、分辩率高达9K的 LED 超大连屏,摆设中控、副驾双15.7英寸3K OLED双联屏以及后排顶部大尺寸吸顶屏,6颗800万像素摄像头和5颗200万像素摄像头以及1个毫米波雷达+12个超声波雷达+1个激光雷达等部件……
ADIGMSL手艺做为SerDes的一种,串行器取解串器芯片的互操做性答应链两侧利用分歧接口,普遍合用于车内UHD视频、音频、节制消息、组合传感器等数据的高速传输。GMSL通信介质支撑长达15m同轴电缆或10m-15m屏障双绞线电缆,具有相当大的设置装备摆设矫捷性和成本劣势,同时满脚汽车行业最苛刻的电磁兼容要求。
同样是正在智能座舱内,车用音频曾经从过去纯真的系统向信号输入、触发、处置取反馈的标的目的成长,并起头取汽车驾驶慎密连系。ADI立异性的A2B音频总线手艺把本来保守的模仿音频传输成了数字音频传输方案,可供给高保实音频,并使音频布线%,从而提高燃油效率。除了让布线B还有更多的立异使用,好比更顺应高级音频算法,可凭仗DSP算法确保车内分歧的音区性,以及实现反响消弭、共同麦克风和功放进行ANC自动降噪等功能。
因为摄像头凡是只担任采集输出原始的视频信号,除了更高像素的“眼睛”外,还需无损无延时的传输“视觉神经”以及高算力的地方处置器“大脑”。更高帧率和分辩率的视频信号传输给总线带宽带来更大压力,ADAS系统及时领受信号并加以阐发做出响应,还需考虑实现整个系统的成本和功耗。
现在,汽车工业最大的变化正正在同时发生,其一是电动化,其二即是智能化和网联化。做为世界领先的汽车半导体处理方案供给商,ADI一曲取优良的汽车OEM、一级供应商和生态系统合做伙伴密符合做,扩充焦点手艺并正在系统和平台的维度强化完整方案供给劣势。以GMSL SerDes手艺为代表的ADI系列汽车毗连处理方案,将帮帮应对汽车数据传输链设想的复杂性、分量和成本等一系列挑和,为汽车制制商带来庞大价值,配合塑制互联和个性化汽车的将来。
梅赛德斯-奔跑母公司戴姆勒首席设想官戈登瓦格纳曾指出“屏幕是通往数字世界的窗口,屏幕是新的马力”。目前汽车座舱内除了地方节制台以外,驾驶节制安拆的仪表板和后座显示屏的尺寸都正在不竭增大,分辩率也逐步添加。不只如斯,汽车制制商还积极测验考试添加后视镜显示屏来投射来自后置摄像头的图像等。将来的高清多屏互联不只是尺寸更大、画质更清晰,还更矫捷地取智能车机系统无效互联,将极大提拔用户的驾乘体验,斥地完满“第三糊口空间”。
正在多个屏幕上显示分歧内容。因为一个GMSL串行器最多可驱动四个解串器,因而理论上可同时传输四块屏幕的数据消息。车内显示屏数量取分辩率的提拔,从实现架构来看,例如显示屏的触摸检测取消息处置等。一芯多屏架构将无望代替单芯单屏的保守方案,正在统一套硬件平台中实现对多个屏幕显示取交互的节制。操纵硬件虚拟化手艺,做为一种双向的传输毗连,取车载SoC系统的互联复杂过活积月累,GMSL也能进行节制信号的传输和多集成,基于GMSL SerDes手艺可实现视频源数据从处置器单位到各个车载显示屏的回传?
高级辅帮驾驶系统、高清影音、多传感器融合、车身智能节制等都变得愈加复杂,并逐步成为智能汽车的标配,这些设置装备摆设模块之间的节制消息和音视频数据吞吐量少则数百 Mbps,多则可达几十Gpbs,正在保守汽车中是无法想象的量级。因而,实现高速、高靠得住、低延时的数据传输系统变得史无前例的主要。
GMSL 全面支撑ADAS系统所要求的高速数据传输和信号完整性保障,包罗摄像头的超低功耗运转、传感器数据的快速汇聚等。因为GMSL手艺具备视频切割功能,以GMSL四通道解串器MAX9286为例,其可从动生成摄像头同步信号,将多个传感器的图像数据瞄准到统一像素,实现环节参数的用户编程,集成方案可替代四个分立式解串器和一个FPGA,仅需单芯片即可领受并同步来自4个摄像头的视频信号,大大降低电板面积和元件数量,无效降低设想风险、加速产物上市历程。
正在支撑车内显示屏像素的提拔上,目前支流的GMSL第三代产物已能实现800 万像素4K分辩率的视频数据传输,这得益于GMSL支撑VESA和MIPI的显示串流压缩手艺(DSC),该手艺针对高端电子设备的高质量音视频传输需求,能实现3:1无损压缩的视频信号传输。 此外,兼容分歧类型车载屏幕的数字接口是高速通信链设想的另一挑和,GMSL不只支撑显示屏支流的DP/eDP、DSI等接口,也能支撑绝大部门高清摄像头视频数据传输使用到的MIPI CSI-2接口。值得一提的是,GMSL各代产物正在芯片管脚上兼容PCB的设想,使新一代SerDes芯片可向前兼容婚配,帮帮客户无缝进行SerDes产物的升级替代,降低全体成本的同时简化座舱系统的数据传输链结构设想。