為自動駕駛而生，嶄新的全球連接標(biāo)準(zhǔn)將征服汽車行業(yè)
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為了實現(xiàn)新一代自動駕駛，整車廠（OEM）已經(jīng)將越來越多的傳感器集成到其車輛中，除了數(shù)量，提升的還有傳感器的分辨率。傳感器制造商正在制造1500萬像素攝像頭、廣角分辨率雷達和高幀頻激光雷達。所有這些都需要笨重且價格昂貴的布線方案，以便將數(shù)據(jù)遠距離傳輸?shù)椒植荚谲噧?nèi)不同位置的電子控制單元（ECU）。
相關(guān)資料顯示，線束已經(jīng)是汽車中第三重的部件，重量約為60公斤，僅次于底盤和發(fā)動機，電纜長度達5km，而且線束是唯一一個需要人工安裝生產(chǎn)的汽車部件。簡單來說，無論是線束的空間、重量還是復(fù)雜程度，都已經(jīng)到達了極限。
全球汽車線束市場規(guī)模龐大且不斷增長
根據(jù)數(shù)據(jù)分析機構(gòu)Global Market Monitor的預(yù)測，2025年全球汽車線束市場將達到497.89億美元。此外，Strategic Market Research也預(yù)計，2030年汽車線束市場將達到744.6億美元，復(fù)合年增長率約為4.75%。
2020-2030年全球汽車線束市場規(guī)模（10億美元）
亞太地區(qū)將占據(jù)全球汽車線束市場的最大份額（61.12%），其次是歐洲；中國作為世界上最大的汽車制造國，其市場規(guī)模更是高速增長。
在車輛中引入先進的技術(shù)系統(tǒng)將推動整體市場增長。其中，線束升級必然極大地促進高級駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS）和自動駕駛的發(fā)展，全球電動汽車需求的持續(xù)增長也將推動汽車線束市場的發(fā)展。
然而，出于燃油消耗、能源消耗、成本和環(huán)境保護的原因，汽車行業(yè)必須控制車內(nèi)電纜數(shù)量的無限增長，同時不影響車內(nèi)連接的性能和帶寬。顯然，這是一個迫切需要解決的行業(yè)挑戰(zhàn)。
汽車行業(yè)亟需一種標(biāo)準(zhǔn)化、最先進的連接解決方案
構(gòu)成線束大部分的車內(nèi)連接主要有兩種類型：對稱連接和非對稱連接。目前已經(jīng)有了一個用于對稱連接的標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議，例如ECU到ECU的連接，這需要在兩個方向上傳輸相同的帶寬信號。這一標(biāo)準(zhǔn)是汽車以太網(wǎng)廣泛部署在世界各地的車輛上的主干基礎(chǔ)設(shè)施。
另一種主要的車載連接類型是非對稱連接，例如傳感器到ECU的連接，這需要在一個方向上傳輸大量數(shù)據(jù)，而反向只需要傳輸少量數(shù)據(jù)。這種連接類型之前一直用私有的轉(zhuǎn)接橋芯片實現(xiàn)，如德州儀器（TI）的FPD-LINK和Maxim（2021年被ADI收購）的GMSL。然而，這些技術(shù)在支持下一代傳感器和ECU實現(xiàn)自動駕駛方面遇到不小的困難。業(yè)內(nèi)人士表示，汽車行業(yè)很期待有一個標(biāo)準(zhǔn)化的傳輸方案用于這種非對稱傳輸應(yīng)用，以此來簡化線束。
為此，MIPI聯(lián)盟給出了一套解決方案。MIPI聯(lián)盟也是汽車攝像頭的CSI-2和DSI-2接口的發(fā)明者，對于汽車的理解十分深刻。該組織于2020年9月發(fā)布了MIPI A-PHY協(xié)議，針對攝像頭、雷達、激光雷達（LiDAR）及其相關(guān)ECU之間傳輸高速數(shù)據(jù)工作。該協(xié)議是第一個標(biāo)準(zhǔn)化、非對稱、長距離串行器/解串器（SerDes）物理層接口規(guī)范，尤其針對性解決ADAS和自動駕駛系統(tǒng)（ADS）數(shù)據(jù)傳輸問題?？梢哉f，MIPI A-PHY協(xié)議為汽車OEM提供了前所未有的突破。
近日，Valens Semiconductor發(fā)布了VA7000系列芯片組，它是市場上第一款符合MIPI A-PHY的芯片組，能夠?qū)崿F(xiàn)遠距離、超高速的車載視頻連接。Valens的30多家客戶和合作伙伴正在對芯片組進行評估，其中包括領(lǐng)先的汽車OEM和Tier 1。
VA7000芯片組優(yōu)異的性能表現(xiàn)將幫助汽車OEM增強汽車ADAS能力，將改寫軟件定義汽車現(xiàn)狀。VA7000芯片組具有以下特點：
·高帶寬：單個APHY鏈路支持8Gbps（解串器輸出可支持32Gbps），下一代芯片單鏈路可以支持到16Gbps·鏈接距離：長達15米（約50英尺），可實現(xiàn)前所未有的架構(gòu)靈活性·行業(yè)最低誤碼率：對電磁干擾具有很強的免疫力，包錯誤率為10E-19·降低了系統(tǒng)總成本：能夠支持低成本非屏蔽電纜和連接器
VA7000芯片組有史以來第一次使業(yè)界能夠擺脫前面提到的昂貴且私有的橋接CSI-2擴展解決方案，支持基于數(shù)字信號處理（DSP）的標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議，以簡化汽車中的連接基礎(chǔ)設(shè)施。此外，該同時支持附加協(xié)議（I2C、GPIO和時鐘和幀同步），支持把高帶寬、對延時敏感的數(shù)據(jù)實時地傳輸?shù)街醒胗嬎銠C。
VA7000芯片組亮相2022美國底特律國際汽車傳感器展覽會
汽車行業(yè)對處理電磁干擾有嚴(yán)格的要求。Valens的芯片利用三種主要機制來抵御惡劣的汽車電磁環(huán)境：PAM（脈沖幅度調(diào)制）、即時噪聲消除和動態(tài)調(diào)制。這些機制對于確保芯片組的強電磁兼容性非常重要。Valens的A-PHY兼容芯片組誤碼率非常低，換算成時間，誤碼率僅相當(dāng)于鏈路傳輸10000年才出現(xiàn)一個錯誤。如此誤碼率比同行的解決方案低幾個數(shù)量級。
A-PHY打入汽車生態(tài)，助力高級別自動駕駛實現(xiàn)
A-PHY技術(shù)已得到領(lǐng)先供應(yīng)商的公開認(rèn)可，如Mobileye、索尼、電裝、Aptiv、Omnivision、LG Innotek和Sunny Optical，還有許多公司已將其納入其產(chǎn)品路線圖。
以下是主要行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者關(guān)于MIPI A-PHY技術(shù)的精選語錄：
“我們 Mobileye 正在與 Valens 密切合作，確保我們的下一代平臺符合 MIPI A-PHY 架構(gòu)?！?/span>——Amnon Shashua，創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官
“我們很高興能夠率先采用該汽車連接標(biāo)準(zhǔn)。A-PHY 助力 Valens 保持領(lǐng)先地位?！薄狵enji Onishi，汽車事業(yè)部總經(jīng)理
“Denso 為組裝市場上最前沿的技術(shù)感到自豪，我們當(dāng)然認(rèn)為 A-PHY 是其中之一。我們現(xiàn)在正在評估 A-PHY 兼容芯片組，準(zhǔn)備將該技術(shù)納入我們的產(chǎn)品，以便我們能夠滿足 OEM 的需求。”——Denso電裝
A-PHY也已被著名的IEEE標(biāo)準(zhǔn)化機構(gòu)作為其采用的標(biāo)準(zhǔn)之一。很明顯，汽車生態(tài)系統(tǒng)正在圍繞MIPI A-PHY標(biāo)準(zhǔn)進行融合，A-PHY將很快成為全球汽車OEM的首選。
自動駕駛還未真正到來的原因有很多，成本、安全、監(jiān)管、倫理都是阻礙自動駕駛真正落地的原因之一。還有一個更隱秘且重要的因素是技術(shù)端的車內(nèi)連接。自動駕駛發(fā)展至今，車內(nèi)連接技術(shù)還沒有足夠的帶寬、鏈接距離和電磁彈性來支持下一代自主系統(tǒng)。但是MIPI A-PHY標(biāo)準(zhǔn)解決了這些問題，Valens VA7000芯片組也提供了市場上第一個符合A-PHY的解決方案。
關(guān)注Valens官方公眾號，獲取更多有關(guān)Valens Semiconductor的技術(shù)相關(guān)信息。
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