Nội dung của Đặc tả SerDes Ô tô MIPI A-PHY là gì?

Kết nối tuần tự tốc độ cao là cơ bản cho việc truyền dữ liệu nhanh chóng trong nhiều ứng dụng, như thiết bị mạng, lưu trữ và video/đồ họa độ phân giải cao. Với chi phí của xe hơi ngày nay được thúc đẩy mạnh mẽ bởi điện tử, thật ngạc nhiên khi một thông số kỹ thuật SerDes tự động hóa không có sẵn cho đến gần đây. Vào tháng 9 năm nay, Liên minh MIPI đã phát hành thông số kỹ thuật MIPI A-PHY v1.0 cho SerDes tự động hóa nhằm thúc đẩy tiêu chuẩn hóa các giao diện tuần tự tốc độ cao cho ADAS ô tô.

Có rất nhiều điều được đưa vào bất kỳ tiêu chuẩn mới nào, cũng như ADAS; thông số kỹ thuật mới định nghĩa các tiêu chuẩn giao diện cho các ứng dụng cảm biến xung quanh, nhưng nó được dự định để hỗ trợ cho các thông số kỹ thuật MIPI cấp cao hơn. Nếu bạn là một nhà thiết kế hệ thống ô tô, hãy tiếp tục đọc để tìm hiểu thêm về các thông số kỹ thuật MIPI A-PHY mới và cách nó sẽ tương tác với các thông số kỹ thuật MIPI khác trong ô tô mới.

Tóm tắt SerDes Tự động hóa

Bất cứ khi nào một thông số kỹ thuật mới được ra mắt, nó đại diện cho một sự thay đổi tiềm năng lớn trong cảnh quan điện tử. SerDes tự động hóa như được định nghĩa trong MIPI A-PHY đang giải quyết xu hướng thiết kế hệ thống hiện đại, và hy vọng sẽ mang lại sự tự tin cần thiết cho các OEM trong ngành công nghiệp điện tử ô tô để tích hợp nhiều công nghệ nâng cao an toàn và trải nghiệm lái xe.

Các Tiêu chuẩn trong Thông số kỹ thuật MIPI A-PHY

Bảng dưới đây liệt kê một số yêu cầu trong thông số kỹ thuật MIPI A-PHY.

Tại sao chúng ta cần SerDes Tự động hóa?

Đặt câu hỏi, vấn đề cụ thể nào được giải quyết bởi thông số kỹ thuật A-PHY mới là điều công bằng. Trong một thời gian, các giao diện và tương tác giữa các thông số kỹ thuật MIPI khác (C-PHY và D-PHY) và các liên kết tuần tự tốc độ cao trong ô tô đều là ad hoc và yêu cầu một số thành phần cầu nối để dịch dữ liệu. Bây giờ với camera độ phân giải cao, màn hình hiển thị, cảm biến xung quanh xe, giải trí thông tin và nhiều hơn nữa trở thành tiêu chuẩn trong xe mới, một giao diện giải quyết mức độ tích hợp này trở nên cần thiết.

Mục tiêu trong việc phát triển thông số kỹ thuật MIPI A-PHY là hai lần:

• Để đơn giản hóa thiết kế hệ thống bằng cách cho phép các giao thức tuần tự tốc độ cao khác (CSI-2, DSI-2, DisplayPort, v.v.) được truyền qua các liên kết chung dài;

• Để cuối cùng loại bỏ các IC cầu hiện đang được sử dụng để dịch giữa các giao diện khác nhau.

Như có thể thấy ở trên, thông số kỹ thuật A-PHY được dự định để cung cấp truyền dữ liệu tốc độ cao với tỷ lệ lỗi cực thấp. Tổng hợp các giao thức MIPI khác vào cùng một kênh vật lý cũng rất hữu ích cho việc đơn giản hóa hệ thống. Đây là nơi các IC cầu trong các hệ thống này có thể được loại bỏ, như sẽ được thảo luận dưới đây.

Việc loại bỏ nhu cầu về IC cầu và cho phép truyền dẫn qua các liên kết nối dài loạt, chi phí BOM tổng thể có thể được giảm và các nhà thiết kế sẽ không phải sử dụng các giao thức phức tạp hơn (ví dụ, ethernet ô tô) cho truyền dẫn nối tiếp. Tổng cộng, sự tích hợp giữa các thiết bị và giao thức khác nhau trên một lớp vật lý duy nhất sẽ giúp các kỹ sư hệ thống đáp ứng các yêu cầu về an toàn trong ISO 26262 và các yêu cầu về Mức Độ Tính Toàn vẹn An toàn Ô tô (ASIL).

Để xem tiêu chuẩn mới này có thể giúp đơn giản hóa môi trường thiết kế trong các phương tiện mới như thế nào, việc nhìn vào một trường hợp sử dụng hiện đại sẽ hữu ích.

Trường hợp sử dụng Camera và Màn hình

Hình ảnh dưới đây cho thấy việc sử dụng lý tưởng của A-PHY cho tương lai gần. Trường hợp sử dụng này cho thấy cách dữ liệu từ một camera (đầu vào CSI-2) có thể được chuyển qua một kênh A-PHY, và bộ thu phát Rx xuất dữ liệu ra một màn hình (đầu ra DSI-2). Trên PCB, dữ liệu được chuyển trực tiếp giữa các bộ thu phát; đầu ra từ bộ thu phát đi thẳng vào lớp vật lý, thay vì chạm vào một IC cầu.

Ví dụ về kết nối MIPI A-PHY. [Chỉnh sửa từ: Nguồn]

So sánh điều này với tình hình hiện tại, nơi giao thức giữa các bộ thu phát là độc quyền, hoặc mọi người đơn giản chỉ sử dụng một thiết kế và giao thức khác nhau. Ngoài ra, việc truyền/nhận ở mỗi đầu của kênh được điều khiển bởi các IC cầu.

Một ví dụ về loại IC cầu như vậy là Renesas ISL76321ARZ. IC này sẽ chịu trách nhiệm tiêm dữ liệu vào một kênh SerDes, giống như bất kỳ IC serializer nào cho các kênh SerDes, thay vì có một MCU hoặc bộ xử lý khác truyền dữ liệu trực tiếp đến điểm đến. Các loại linh kiện này có các tính năng tích hợp hữu ích khác, nhưng việc chuẩn hóa có thể loại bỏ nhu cầu về một chip giao diện chỉ để cung cấp truyền dẫn dữ liệu nối tiếp. Một mạch ứng dụng ví dụ cho thấy truyền dẫn nối tiếp qua cáp xoắn đôi được hiển thị dưới đây.

Mạch ứng dụng điển hình cho Renesas ISL76321ARZ. [Nguồn: Bảng dữ liệu ISL76321ARZ]

Trong các phương tiện mới sắp tới và trong tương lai với xe tự hành, giao thức MIPI A-PHY sẽ kích hoạt hợp nhất cảm biến bằng cách tổng hợp các giao thức tầng cao vào một kênh vật lý duy nhất với ít thành phần trung gian hơn. Nhu cầu hợp nhất dữ liệu cảm biến qua các kênh tốc độ cao là rất quan trọng đối với xe tự hành, cần các nguồn dữ liệu tốc độ cao từ nhiều loại cảm biến khác nhau. Các thiết kế mới cho xe tự hành cũng cần xử lý tất cả dữ liệu này và kiểm soát xe với độ trễ rất thấp. Tiêu chuẩn MIPI A-PHY kích hoạt những khía cạnh này để tạo ra trải nghiệm lái xe an toàn và đầy đủ hơn.

Các thành phần khác cần thiết cho Thiết kế SerDes Ô tô

Với việc thông số kỹ thuật MIPI A-PHY còn rất mới, các bộ thu phát đáp ứng tiêu chuẩn này chưa có sẵn. Tuy nhiên, có một số thành phần khác cần thiết để đảm bảo sản phẩm mới có thể đáp ứng các tiêu chuẩn trong thông số kỹ thuật MIPI A-PHY.

Ngoài các thành phần bộ thu phát tương thích với MIPI A-PHY, các nhà thiết kế sẽ phải đối mặt với nhiều thách thức khi các phương tiện mới trở thành thiết bị IoT di động. Một số yêu cầu về thành phần bao gồm:

• MCUs, FPGAs và các bộ xử lý khác

• Khuếch đại công suất RF

• Thành phần thụ động

• Thành phần thu nhận hình ảnh

Một khi các thành phần mới cho SerDes ô tô có sẵn với số lượng lớn, bạn sẽ có các công cụ cần thiết để tìm các bộ phận phù hợp khi sử dụng bộ đầy đủ các tính năng tìm kiếm và lọc nâng cao trong Octopart. Khi bạn sử dụng công cụ tìm kiếm điện tử của Octopart, bạn sẽ có quyền truy cập vào dữ liệu giá của nhà phân phối hiện tại, hàng tồn kho, và thông số kỹ thuật của bộ phận, và tất cả đều dễ dàng truy cập trong giao diện thân thiện với người dùng. Hãy xem trang mạch tích hợp của chúng tôi để tìm các thành phần bạn cần.

Hãy cập nhật với các bài viết mới nhất của chúng tôi bằng cách đăng ký nhận bản tin của chúng tôi.