下一代汽车电子的“连接革命”“GGAI视角”
随着摄像头、显示屏、雷达、激光雷达和其他越来越多的传感器陆续上车，汽车制造商对高性能车载有线接口的需求越来越大。
众所周知，行业对于下一代汽车的定义，要么是“带轮子的智能手机”或“移动数据中心”，不管如何描述，毫无疑问，背后都离不了连接。
汽车变得更智能、更互联、更自动化，这意味着更多的电子设备。它们将通过高速互联连接在一起的日益复杂的传感器和计算处理来实现。
今天，汽车制造商和供应商没有明确的高速传感器和ECU之间的标准化接口解决方案，在大多数情况下他们不得不依靠专有的解决方案。
虽然这些解决方案本身可能采用良好的技术，但许多相互竞争的解决方案在市场上造成混乱，而且缺乏单一的标准限制了规模经济。
近日，MIPI联盟（为移动和移动相关行业开发接口规范的国际组织）宣布了一些关键的改进和规范，旨在增强高级驾驶员辅助系统(ADAS)、自动驾驶系统(ADS)和其他汽车应用。
此次改进，为一级供应商，SoC设计人员和其他汽车行业供应商等提供包括可靠性、功能安全、低电磁干扰(EMI)等方面的设计规范。
MIPI规范有四大核心要素：
1、高性能。MIPI规范支持相机和应用程序处理器等组件之间的高速和低延迟传输接口。当系统设计者使用MIPI接口规范时，他们不必担心这些接口会成为破坏用户体验的性能瓶颈。
2、低功率。MIPI的规格被设计成高度节能，这是提供消费者在智能手机和可穿戴设备中所需的长电池寿命的关键。例如，对低功耗的承诺一直是物联网设备的关键推动因素，这些设备依赖电池续航数年，在某些情况下甚至超过10年。
3、低EMI。设备越小，部件之间的空间就越小，这意味着电磁干扰的风险越大，而电磁干扰会破坏设备的性能和可靠性。
MIPI接口规范通过一系列因素降低电磁干扰，包括高速物理系统上的低电压波动；关键是支持在这些接口上的转换速率控制，允许汽车制造商灵活地调整终端设备中的EMI配置文件。
4、低脚数。每根pin的高性能可以让片、设备和模块制造商最小化pin数，从而减少芯片上的互连和PCB走线。
当然，MIPI规范的主要优势是在互操作性生态系统中开发成功的标准化，以及未来路线图支持的向后兼容性。
此外，在给定的应用领域中，MIPI协议以分层的方式组织。例如，一个协议可能位于一个物理层接口之上，然后在协议之上有一个命令集。
加上软件和一系列调试工具，MIPI实现降低了设计复杂性和成本，简化了集成，加快了产品上市的速度，这对于现在对成本控制严格的汽车制造商来说，意义重大。
在近日发布的白皮书《MIPI联盟：推动汽车行业的发展》中，MIPI阐述了如何利用其现有的汽车应用规范，为该行业开发改进和新规范。
其中，白皮书提出了包括对即将发布的MIPI A-PHY规范及其关键技术优势的深入研究。（关注高工智能汽车公众微信号，在对话框中输入：白皮书，获得PDF文件）
MIPI A-PHY v1.0物理层规范的开发工作正在进行中，该规范将为汽车行业提供统一的车载连接标准，以满足行业对高速、低延迟、功能安全、轻量化布线、低功耗和所需的规模成本的需求。
A-PHY是点对点拓扑结构中的非对称数据链路，具有高速单向数据、嵌入式双向控制数据和可选的单电缆供电。它将支持长达15米的同轴电缆和屏蔽差动对(SDP)电缆，每个都有多达4个内嵌连接器。
A-PHY的一个关键应用是直接有效地将几乎无处不在的MIPI相机串行接口-2 (MIPI CSI-2)和MIPI显示串行接口-2 (MIPI DSI-2)协议在车辆任何位置的组件之间以及其他接口类型之间进行传输。
这些协议目前使用短距离的MIPI D-PHY和MIPI C-PHY物理层，需要一个到专有的长距离的PHY的“桥梁”来连接广泛分散的系统。
A-PHY将提供一个单一的远程物理层，因此设计师可以在所有情况下使用相同的远程桥梁传输技术。此后，相机、显示器和SoC将会支持A-PHY，完全消除对桥接芯片的需求。
MIPI A-PHY正在两个配置文件上开发，以支持2-16 Gbps的速度，并有一个24-48 Gbps及以上的路线图，以适应广泛的用例和设计需求。
配置文件1用于低速应用程序，预计将在15米以上交付约8 Gbps，并提供成本最低、低复杂性的解决方案，用于简单的实现和更短的上市时间。配置文件2将支持所有的A-PHY速度，并为需要它们的应用程序提供更高速度的路径。
这两个概要文件将提供互操作性，以确保兼容性，并逐步扩大系统规模。完成后，A-PHY将服务于更大范围、高速连接需求，包括物联网和工业应用。
MIPI A-PHY v1.0规范的工作预计将在2019年底完成，并将在2020年初可用。
与此同时，MIPI正在确定A-PHY v2.0的需求，并且邀请汽车制造商、一级供应商和汽车生态系统中的其他公司加入MIPI，预计首批使用A-PHY组件的车辆将在2024年投产。
MIPI还在更新其他规格，以满足日益先进的车辆的要求，并帮助系统设计人员、开发人员和制造商以更低的成本更快地将新技术和新功能推向市场。
例如，最近发布的MIPI CSI-2 v3.0，这是用于将相机传感器连接到应用程序处理器的主界面的重大更新。
增强包括RAW-24，用于以更高的精度表示单个图像像素，这可以帮助自动驾驶车辆更准确地识别障碍和危险。
MIPI联盟主席Joel Huloux表示:“与移动行业标准化的影响类似，MIPI规范也将极大地影响汽车行业，并帮助定义下一代汽车电子接口。”
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