2020年09月23日 | 打造车载数据的高速路，MIPI A-PHY标准出台

翻译自——eenewseurope

随着自动驾驶技术发展，那些曾为数据中心、企业基础设施或专业工作室开发高速连接技术的产业组织，看到了汽车市场所带来的巨大商机。一个为手机、手机相关的产业开发接口规范的国际组织MIPI联盟开始为移动产业开发新的接口规范，以满足汽车产业对于高速数据传输接口的需求。目前已制定了MIPI A-PHY标准规范，这是一个车载方面的long-reach SerDes物理层接口协议。在15米长度的物理层，可达每秒12到24千兆位(Gbps)的传输速度，联盟预计于2019年底提供MIPI A-PHY 1.0版给开发人员。

来自MIPI联盟的A-PHY v1.0规范提供了非对称、长程点对点串行单向通信线路，用于如ADAS、车载信息娱乐(IVI)和环绕传感器等应用。

A-PHY v1.0是不对称的点对点的数据互连，通过一根线缆，提供了高速单向数据、嵌入式双向控制数据和单电缆上的可选电力传输。它具有10-19的超低数据容错率，可以转换为可靠的数据连接。1.0版本提供以下几个主要功能：

更简单的系统集成和更低的功耗：原生支持MIPI CSI-2和DSI-2，永远不再需要桥接芯片

远距离：长达15米

高性能：5种速度档位（2、4、8、12、16 Gbps）, 开发线路图上计划超过48 Gbps

高可靠性：超过车辆生命周期内，前所未有的超低（1E-18）的包出错率的性能

高恢复能力：独特的PHY层失败重传系统保证了超高的免受EMC影响

MIPI A-PHY作为端到端系统的基础，用来简化摄像头、传感器和显示的集成，同时也包含了安全方面的考虑。高层次MIPI协议，例如CSI-2和DSI-2，已经在用在了连接传感器和显示，和很多车载计算机。他们现在采用通过MIPI C-PHY或者D-PHY（shorter-reach）物理层桥接到long-reach PHY的方案。通过即将开布的适配层协议，这些高层协议将原生的运行在A-PHY上，不再需要桥接。

同时，它在苛刻的汽车环境中提供了对EMC影响的高免疫力。即使数据速率高达16 Gbps，也应该能满足绝大多数汽车的需求;该路线图提供了高达48 Gbps的开发技术。已经在开发中的1.1版本将把数据速率提高一倍至32 Gbps，并将上行数据速率提高至200 Mbps。

与此同时，MIPI联盟推出了MIPI Automotive SerDes Solutions (MASS)。MASS将为汽车oem厂商和供应商提供端到端的高性能连接解决方案，以满足越来越多的摄像头、传感器和显示器的需求，从而使先进的 ADAS、联网车载信息娱乐系统(IVI)以及最终的全自动汽车等汽车应用成为可能。这些解决方案将重点放在协议级别的更高功能安全性上，这将帮助汽车制造商整合新的和正在出现的安全特性，如低延迟备份摄像头、车道保持和信号检测传感器、360度摄像头、激光雷达和雷达系统。MASS还将支持多种高分辨率仪器、控制和娱乐显示。

作为物理层基础，A-PHY的主要任务是在摄像机、显示器和相关领域ECU之间传输高速数据。通过开发额外的支持规范，MASS打算允许MIPI和第三方证明的高层协议在横跨整个车辆的物理链路上运行，消除对专有“桥梁”和物理的需要。对于原始设备制造商和系统集成商来说，这相当于简化了网络，降低了成本、重量和开发时间。

根据ISO 26262, MASS将解决异构协议和大量拓扑上的功能安全性问题。专业级工程师可以使用这种体系结构构建满足从ASIL B到ASIL D要求的任何级别的系统. MASS还将提供端到端安全性，包括对大规模摄像机、传感器和显示组件的数据保护的身份验证、完整性和机密性。

连接传感器

MIPI A-PHY的规范将对以太网传输技术发起强有力的冲击。

Strategy Analytics的Riches说：“虽然做为车载网络骨干的MIPI A-PHY并未将以太网络视为竞争技术，但MIPI和以太网络将会在‘传感器和显示器连接’方面产生竞争。”

以太网络并非只能做到点对点连接。但NAV联盟希望能传输高分辨率摄影机、光达和雷达所产生的巨大数据。Aquantia解释，车辆配备的高分辨率相机，其分辨率由720P提升到1080P，之后会提高到4K。该公司指出，这代表网络传输速度应该提升到10 Gbps。

巨大的商机

虽然具备全自动驾驶功能的汽车尚未问世，而这种车子对于像是视觉、激光雷达和雷达这类高分辨率传感器的依赖程度相当高，所产生的数据量必定会大幅增加。那些曾为数据中心、企业基础设施或专业工作室开发高速连接技术的产业组织，看到了汽车市场所带来的巨大商机。

据悉，参与MIPI A-PHY小组的公司有博世、英特尔、安森美、高通、索尼、意法半导体、Synopsys和Valens。

延伸阅读——MIPI联盟

即移动产业处理器接口（Mobile Industry Processor Interface 简称MIPI）联盟。MIPI（移动产业处理器接口）是MIPI联盟发起的为移动应用处理器制定的开放标准和一个规范。

他们定义了一套接口标准，把移动设备内部的接口如摄像头、显示屏、基带、射频接口等标准化，从而增加设计灵活性，同时降低成本、设计复杂度、功耗和EMI。

MIPI并不是一个单一的接口或协议，而是包含了一套协议和标准，以满足各种子系统（图像子系统[摄像头和显示器]、存储子系统、无线子系统、电源管理子系统、低带宽子系统[音频、键盘、鼠标、蓝牙]）独特的要求。传统接口一般都与多个物理层相关，与此不同的是，MIPI接口只在需要时连接到D-PHY或者M-PHY这两个物理层之上。