更小攝像頭和更多屏幕的智能汽車，可以選擇這幾顆芯片來優(yōu)化

更多的攝像頭和屏幕，更小巧的易于嵌入汽車外形的攝像頭，這是當(dāng)前智能汽車產(chǎn)品形態(tài)發(fā)展的幾個(gè)趨勢(shì)。面對(duì)這樣的情況，如何能夠優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)更低設(shè)計(jì)成本的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)更好的性能和可靠性？全新的SerDes IC芯片和高集成度的攝像頭用PMIC可以提供一臂之力。羅姆半導(dǎo)體近日發(fā)布了其最新的相關(guān)產(chǎn)品，羅姆半導(dǎo)體（上海）有限公司技術(shù)中心經(jīng)理陳行樂先生針對(duì)智能汽車的發(fā)展和設(shè)計(jì)趨勢(shì)，以及最新產(chǎn)品特色進(jìn)行了精彩的分享。

SerDes IC：實(shí)現(xiàn)長距離高速通信

SerDes是一個(gè)芯片組方案，其中包含串行器（Serializer）和解串器（Deserializer）兩種芯片，SerDes也是兩個(gè)英文單詞的頭三個(gè)字母的一個(gè)縮寫的組合。工作原理是串行器將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為易于高速傳輸?shù)拇袛?shù)據(jù)，經(jīng)過線纜高速傳輸，到解串器后將串行數(shù)據(jù)還原為并行數(shù)據(jù)進(jìn)行分發(fā)。“可以理解為在高速公路岔口有幾條鄉(xiāng)間的小路，并行的汽車駛過來以后，我們通過串行的技術(shù)把汽車一輛一輛順序排好在高速公路上行駛，然后又回到了另外一個(gè)鄉(xiāng)間小路上，把汽車一輛一輛通過并行的方式再分發(fā)出去，相當(dāng)于一個(gè)串行再解串的一個(gè)過程?！标愋袠沸蜗蟮乇扔鞯健?

說到SerDes IC的具體應(yīng)用主要是在兩方面，一是在攝像頭這一端，車載攝像頭模塊到車載SoC之間需要有SerDec產(chǎn)品；另一方面是在屏幕端，從SoC到儀表、中控等多媒體屏幕，也需要多組SerDes IC。從市場調(diào)研數(shù)據(jù)來看，目前SerDes市場規(guī)模約為800億日元，但在2030年會(huì)提升到1300億日元的規(guī)模，這是一個(gè)非常有潛力的市場。

【ROHM SerDes芯片：更低功耗和EMI】

ROHM的SerDes芯片具備兩大特色——傳輸速率可優(yōu)化和具備展頻功能，通過這兩大特色實(shí)現(xiàn)了整體設(shè)計(jì)更為低功耗和低EMI的表現(xiàn)。

現(xiàn)在的汽車中攝像頭數(shù)量較多，不同應(yīng)用的攝像頭像素等規(guī)格也有所不同，SerDes芯片需要根據(jù)不同攝像頭分別設(shè)置不同的傳輸速率。傳統(tǒng)的解決方案是固定的2Gbps、3G或4Gbps三個(gè)臺(tái)階的對(duì)應(yīng)不同帶的產(chǎn)品。而羅姆的SerDes IC可以在每一個(gè)臺(tái)階范圍內(nèi)做一個(gè)微調(diào)。相當(dāng)于在覆蓋此攝像頭像素范圍以內(nèi)，做精準(zhǔn)的傳輸速率的設(shè)置，這樣可以把功耗可以做得更低。如下圖所示，在200萬像素30幀的一個(gè)攝像頭種，通過優(yōu)化傳輸速率可以實(shí)現(xiàn)27%的功耗降低。

據(jù)陳行樂分享，這種傳輸機(jī)制為ROHM自有，被稱為BD-LINK Clockless?！皵z像頭端有一個(gè)LINE，一個(gè)LINE可以理解為是一對(duì)差分線，最大支持3.6Gbps。然后屏端有兩個(gè)LINE，就是最大可以支持7.2Gbps傳輸?shù)囊粋€(gè)速率；所以只要是傳輸速率符合這個(gè)范圍以內(nèi)，所以屏的尺寸和分辨率都是可調(diào)的?！?

ROHM SerDes芯片另外一個(gè)特色叫做“展頻功能”。在汽車設(shè)計(jì)中，在同一速率頻率基礎(chǔ)上進(jìn)行多路攝像頭設(shè)計(jì)，會(huì)產(chǎn)生噪音疊加（也可以理解為共振），所以EMI的噪聲較大。在羅姆的SerDes IC上，可以首先通過傳輸速率優(yōu)化，通過設(shè)置每個(gè)通道所需的傳輸速率，在第一階段可以減低EMI噪音；然后在第二階段開啟展頻，通過拓寬頻譜，將尖峰進(jìn)一步降低。大大地減少工程師在EMI對(duì)策設(shè)計(jì)上的工時(shí)，減少EMI測試時(shí)的困擾。

【全新屏端SerDes IC：更少線纜和更高數(shù)據(jù)安全】

在此次發(fā)布會(huì)上羅姆推出了全新的顯示器用SerDes IC——BU18xx82-M，新產(chǎn)品的特色在于支持菊花鏈連接、具備CRC校驗(yàn)功能、以及LVDS接口IC加持實(shí)現(xiàn)功能安全提高。

當(dāng)前智能汽車設(shè)計(jì)趨勢(shì)向著屏幕更多更大的方向發(fā)展，一輛五座車最典型的顯示應(yīng)用，需要儀表、中控、副駕和后排至少5個(gè)屏幕才能夠覆蓋。后視鏡電子化之后，流媒體后視鏡也可以理解為是一個(gè)屏幕，也有部分車型將左右后視鏡設(shè)計(jì)成A柱上兩個(gè)顯示屏。

屏幕數(shù)量增多后，繼續(xù)使用傳統(tǒng)SerDes連接方案，線纜數(shù)量也將同步倍增，每一個(gè)屏幕都需要一組SerDes IC。但BU18xx82-M的菊花鏈連接的方式，可以大幅減少在編碼這一環(huán)節(jié)的線纜。如上圖所示，傳輸同樣的內(nèi)容在多個(gè)屏幕顯示，僅需一個(gè)Ser芯片即可。這樣就大幅減少了線纜以及Ser芯片的成本。

BU18xx82-M在數(shù)據(jù)安全性方面，主要是通過CRC校驗(yàn)功能來保證。在數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬啥硕紩?huì)有相應(yīng)的CRC校驗(yàn)，從而確保每一次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)完全性。

在功能安全性方面，需要考慮一些極端的情況，例如SoC發(fā)生故障或線纜斷裂時(shí)，傳統(tǒng)方案就無法在儀表上顯示警告燈給用戶做出提示。全新的BU18xx82-M在與屏幕之間可以通過一個(gè)橋接芯片（LVDS接口IC）來連接。當(dāng)SerDes、SoC或者傳輸線纜發(fā)生異常狀況時(shí)，就把一些存儲(chǔ)在外部FLASH中的定制化圖標(biāo)自主地投放在屏幕當(dāng)中去，例如顯示警告燈等。陳行樂表示，這樣可以避免用戶在開車的時(shí)候產(chǎn)生恐慌的心理，同時(shí)也是越來越多的客戶在屏端做一些增強(qiáng)功能安全的具體需求。

全新攝像頭PMIC：高集成度應(yīng)對(duì)車載小型化需求

除了上文提到的智能汽車中屏幕數(shù)量越來越多外，另一方面車載攝像頭的數(shù)量和種類也越來越多。車外的自動(dòng)駕駛、自動(dòng)泊車、360影像，座艙內(nèi)的駕駛員監(jiān)測、拍照等功能，都需要攝像頭的支持。如此多的攝像頭，需要在美觀可靠的前提下，完成在車輛上的布置。因此小型化是一個(gè)非常重要的趨勢(shì)，高集成度的方案也就愈發(fā)受到關(guān)注。

羅姆此次最新發(fā)布的BD868xxMUF-C，是一種更緊湊的PMIC產(chǎn)品。相比攝像頭模組中傳統(tǒng)的CMOS供電或串行器供電的分力電源方案，BD868xxMUF-C可以代替這種丹路的DC/DC或LDO的產(chǎn)品，并且實(shí)現(xiàn)封裝尺寸和整體PCB謎案集的縮小。最終可以幫助客戶實(shí)現(xiàn)更小的攝像頭模組設(shè)計(jì)。

據(jù)悉，BD868xxMUF-C具備兩大產(chǎn)品特色。第一是符合符合ISO 26262和ASIL-B標(biāo)準(zhǔn)，屬于羅姆的功能安全品牌ComfySIL系列產(chǎn)品，并且達(dá)到了最高等級(jí)要求。內(nèi)置的異常狀態(tài)通知機(jī)構(gòu)，可以監(jiān)測CMOS圖像傳感器和串行器的異常工作情況。其中有一部分寄存器用于存放芯片狀態(tài)，通過透穿技術(shù)可以實(shí)時(shí)了解芯片過壓、過流、過溫等異常狀況，從而提高攝像頭模組的安全可靠性。

第二大產(chǎn)品特色在于其可以支持不同的CMOS圖像傳感器的時(shí)序控制和電壓。不同CMOS的每一路電壓電流和功耗均有所不同；CMOS在上電時(shí)也需要有時(shí)許控制。因此將時(shí)序控制放入到PMIC中，可以更靈活的為客戶提供定制化的時(shí)序設(shè)置。

據(jù)陳行樂分享，針對(duì)攝像頭PMIC系列產(chǎn)品，后續(xù)也會(huì)提供五通道的PMIC，增加輸出通道數(shù)量。未來也會(huì)在PMIC內(nèi)部加入非易失性存儲(chǔ)器，強(qiáng)化異常狀態(tài)機(jī)構(gòu)。

SoC參考設(shè)計(jì)：加速產(chǎn)品上市

雖然羅姆提供的是單獨(dú)的芯片產(chǎn)品，但一直與海內(nèi)外的SoC廠商保持著密切合作，在其SoC外圍融入了電源芯片、數(shù)字芯片等，推出了方案級(jí)的參考設(shè)計(jì)，大幅幫助客戶縮短上市時(shí)間。

近日羅姆和芯馳科技合作開發(fā)了一整套評(píng)估板系統(tǒng)，參考板在芯馳的核心板SoC的基礎(chǔ)上，外圍加入了羅姆的SerDes和PMIC產(chǎn)品。如上圖所示，該方案可以支持最高4路CMOS輸入和4個(gè)顯示屏驅(qū)動(dòng)。攝像頭模組內(nèi)通過PMIC實(shí)現(xiàn)電池管理；攝像頭、SoC和顯示器之間使用多組SerDes芯片進(jìn)行高速數(shù)據(jù)編解碼傳輸。

總結(jié)

小型化的產(chǎn)品、SoC參考設(shè)計(jì)、ComfySIL品牌的功能安全以及線上線下完備的技術(shù)支持，是羅姆在汽車信息娛樂系統(tǒng)和ADAS領(lǐng)域的四大優(yōu)勢(shì)。此次最新推出的BU18xx82-M和BD868xxMUF-C也同樣也享有這四大優(yōu)勢(shì)。據(jù)悉BU18xx82-M已于本月開始樣品出售，預(yù)計(jì)將于9月份實(shí)現(xiàn)20萬的每月量產(chǎn)規(guī)模；BD868xxMUF-C上架同一規(guī)格兩種不同時(shí)序設(shè)置的產(chǎn)品型號(hào)，可供客戶選擇。