MIPI A-PHY汽车SerDes规范中包含了什么？

高速串行连接对于许多应用中的快速数据传输至关重要，例如网络设备、存储和高分辨率视频/图形。考虑到当今汽车的成本在很大程度上由电子产品驱动，直到最近才有汽车SerDes规范出现，这一点令人惊讶。今年9月，MIPI联盟发布了针对汽车SerDes的MIPI A-PHY v1.0规范，以强制对汽车ADAS中的高速串行接口进行标准化。

任何新标准以及ADAS都涉及许多内容；新规范定义了环绕传感器应用的接口标准，但旨在为更高级别的MIPI规范提供支持。如果您是汽车系统设计师，请继续阅读，了解更多关于新的MIPI A-PHY规范以及它将如何与新汽车中的其他MIPI规范交互的信息。

汽车SerDes概述

每当出现新规范时，它都代表着电子领域潜在的重大变化。MIPI A-PHY中定义的汽车SerDes正在解决当代系统设计趋势，并且希望能给汽车电子行业的OEM提供必要的信心，以集成增强安全性和驾驶体验的多种技术。

MIPI A-PHY规范中的标准

下表列出了MIPI A-PHY规范中的一些要求。

为什么我们需要汽车SerDes？

问这个问题是公平的，新的A-PHY规范解决了什么特定问题？一段时间以来，其他MIPI规范（C-PHY和D-PHY）与汽车中的高速串行链接之间的接口和交互都是临时的，并且需要一些桥接组件进行数据转换。现在，随着高分辨率摄像头、显示屏、车辆周围的传感器、娱乐信息系统等在新车中成为标准配置，因此需要一个解决这种集成级别的接口。

开发MIPI A-PHY规范的目标是双重的：

• 通过允许其他高速串行协议（CSI-2、DSI-2、DisplayPort等）通过长共享链路传输，简化系统设计；

• 最终消除目前用于在不同接口之间转换的桥接IC。

如上所述，A-PHY规范旨在提供具有极低错误率的高速数据传输。将其他MIPI协议整合到同一物理通道上对于系统简化也非常有用。这就是这些系统中的桥接IC可以被消除的地方，如下所述。

通过消除对桥接IC的需求并启用通过长距离串行链路的传输，可以降低整体的物料清单(BOM)成本，设计师也无需使用更复杂的协议（例如，汽车以太网）进行串行传输。总的来说，不同设备和协议在单一物理层上的集成将帮助系统工程师满足ISO 26262的安全要求和汽车安全完整性级别（ASIL）的要求。 要了解这一新标准如何帮助简化新车辆的设计环境，看一个当代的使用案例会有所帮助。

摄像头和显示器使用案例

下图显示了A-PHY在不久的将来的理想化使用。这个使用案例展示了如何将来自摄像头（CSI-2输入）的数据通过A-PHY通道传输，而Rx收发器将数据输出到显示器（DSI-2输出）。在PCB上，数据直接在收发器之间传输；收发器的输出直接进入物理层，而不是经过桥接IC。

MIPI A-PHY互连示例。[修改自：来源]

与当前情况形成对比的是，收发器之间的协议是专有的，或者每个人都简单地使用不同的设计和协议。此外，通道两端的传输/接收由桥接IC介导。

这样的桥接IC的一个例子是Renesas ISL76321ARZ。这款IC负责将数据注入SerDes通道，就像任何其他用于SerDes通道的串行器IC一样，而不是由MCU或其他处理器直接将数据传输到目的地。这类组件还具有其他有用的集成功能，但标准化可以消除仅为提供串行数据传输而需要这样的接口芯片的需求。下面显示了一个示例应用电路，展示了通过双绞线电缆进行串行传输。

Renesas ISL76321ARZ的典型应用电路。[来源：ISL76321ARZ数据手册]

在即将推出的新车型以及未来的自动驾驶车辆中，MIPI A-PHY协议将通过将更高层协议整合到单一物理通道中，减少中介组件，从而实现传感器融合。这种在高速通道上融合传感器数据的需求对于自动驾驶车辆至关重要，这些车辆需要来自不同传感器的高速数据传输。新型自动驾驶车辆的设计还需要以极低的延迟处理所有这些数据并控制车辆。MIPI A-PHY标准使这些方面得以实现，以创造更安全、更满意的驾驶体验。

汽车SerDes设计所需的其他组件

由于MIPI A-PHY规范是全新的，符合标准的收发器尚未上市。然而，有一些其他组件是必需的，以确保新产品能够满足MIPI A-PHY规范中的标准。

除了与MIPI A-PHY兼容的收发器组件外，设计师在新车型变成移动物联网设备时将面临多重挑战。一些组件要求包括：

• MCU、FPGA和其他处理器

• RF功率放大器

• 被动组件

• 图像采集组件

一旦汽车SerDes的新组件以足够的数量上市，您就可以使用Octopart中的完整高级搜索和过滤功能集来找到合适的零件。当您使用Octopart的电子元件搜索引擎时，您将能够访问当前的分销商定价数据、零件库存和零件规格，所有这些都在用户友好的界面中免费提供。查看我们的集成电路页面以找到您需要的组件。

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