電子發燒友網報道（文/梁浩斌）在車載網絡通信系統中，過去最為常見的是CAN總線、LIN總線等，多個分布式的ECU通過CAN、LIN等總線系統進行連接，而不同域之間則通過CAN網關進行通信。因此隨著汽車電子架構的轉變，以及智能化的趨勢，不同域之間的通信需要更大的帶寬，CAN-FD最大支持5Mbps至8Mbps，顯然無法滿足要求，于是車載以太網成為智能汽車時代主干網絡，在域內部還可以繼續使用CAN總線。

此外在域內部，比如ADAS、智能座艙域中，更高像素的攝像頭、激光雷達、毫米波雷達等傳感器以及車內更多的屏幕，也帶來了更高的數據傳輸需求。因此，高速傳輸用的SerDes芯片開始在車載領域廣泛應用。

SerDes芯片協議多樣

SerDes是Serializer/Deserializer 的縮寫，即串行器和解串器，SerDes芯片就是在發送端將多路低速并行的信號轉換成一路的高速串行信號，在接收端將高速串行信號轉換成多路低速并行信號。比如將8/10bit或16/20bit寬度的并行信號，轉換成1bit寬度的串行信號。

一般來說，在高速傳輸的過程中，并行的數據線纜之間會存在串擾，與此同時，并行信號需要同時發送同時接收，這需要多個信號進行時鐘同步，任何一根線出現延遲都會對信號傳輸產生影響。而串行信號只需要一根同軸電纜，不需要額外傳輸時鐘信號，不存在串擾的同時，還可以利用低壓差分信號傳輸技術，提高抗干擾性以及降低功耗，實現更高的傳輸速率。

SerDes的應用場景非常廣泛，除了汽車是其中一個重要應用場景之外，超高清視頻傳輸、數據中心等也廣泛應用到SerDes芯片。

而在SerDes芯片下，雖然傳輸的原理類似，但在實際市場產品上，還有多種不同的傳輸協議。

首先是各大芯片廠商的私有協議。TI、ADI是車載SerDes市場的龍頭，兩家公司一度占據市場超過95%的份額。ADI的SerDes業務來源于對美信的收購，目前其SerDes芯片產品采用的是名為GMSL（千兆多媒體串行鏈路）的私有協議，目前已迭代至第三代的GMSL3X，正向傳輸速率覆蓋最高至12Gbps，反向速率最高187.5Mbps，采用同軸電纜傳輸距離可達14米，采用雙絞線則為7米。

TI的SerDes芯片產品采用名為FDP-Link的私有協議，FDP-Link全稱Flat panel display link，自1996年推出以來，目前已經迭代至第四代的FDP-Link IV，支持8MP+的車載攝像頭，正向視頻傳輸速率最高10Gbps，反向速率最高168.75Mbps。

在德國主機廠中應用較多的Inova公司，在其SerDes芯片上采用了APIX的私有協議，目前更新至第三代，單條雙絞線可以實現6Gbps傳輸速率，通過四條雙絞線可以實現12Gbps速率，同時APIX還支持不同的線纜媒介，包括STP、QTP和同軸電纜等，可以降低線纜成本。

日本汽車芯片大廠羅姆的SerDes芯片使用了Clockless Link協議，通過一對差分線路傳輸數據，不過傳輸速率較低，最高只有2.7Gbps。

圖像傳感器大廠索尼也有自家的SerDes產品，在部分日系車型上有搭載。索尼采用了私有的 GVIF（Gigabit Video InterFace）傳輸協議，目前最新的產品據稱能夠實現800萬像素攝像頭以每秒45幀輸出畫面，折算約為8.63Gbps。

而國內的SerDes廠商方面，也有部分采用了私有協議。包括慷智的AHDL（Automotive High Definition Link），目前AHDL已經迭代至第三代，今年5月慷智宣布采用第三代AHDL的 20Gbps 車規級 SerDes芯片成功點亮，單通道可實現10Gbps（NRZ）和20Gbps（PAM4）的視頻傳輸速率，最高可支持3200萬像素視頻傳輸@30fps及4K +顯示屏，預計2024年底提供樣片。

仁芯科技的R-LinC系列車載SerDes芯片也采用了私有協議，向下兼容全速率16Gbps-1.6Gbps，支持15米遠的傳輸距離，插損補償能力可達到30dB以上，可以實現17MP超高分辨率的ADAS攝像頭。其16G高速SerDes芯片已經在今年一季度量產。

各家大廠的SerDes跑不同的私有協議，這對于主機廠來說顯然不是好事。比如主機廠在選擇方案時，由于協議的綁定，串行和解串兩端，也就是ADAS控制器和傳感器兩端都必須用同一品牌的SerDes芯片，這讓車企的供應鏈選擇范圍大大縮小。比如在ADAS控制器和傳感器兩個部分上，無法選擇不同品牌的方案，因為傳輸協議不通用。

自然，制定統一的標準就成為汽車行業，尤其是各大主機廠積極推動的方向。

公有Serdes協議標準

目前共有的SerDes傳輸協議主要有三種，分別是ASA（Automotive SerDes Alliance）聯盟的ASA-ML、MIPI 聯盟的A-PHY和中國汽標委發布的HSMT。

ASA是由寶馬集團聯合大陸、恩智浦、博通等Tier1、汽車芯片巨頭在2019年成立的聯盟，目前已經有超過70個成員企業。2020年12月，ASA發布了“ASA Motion Link（ASA-ML）”收發器規范v1.01，該規范定義了一種SerDes通信技術，用于從2Gbps到16Gbps線路速率的車載連接。據稱目前正在制定的v1.1版本的下行速率將高達64Gbps。

MIPI是移動行業處理器接口聯盟的縮寫，此前為視頻數據傳輸制定的C-PHY、D-PHY等標準已經在智能手機、高端顯示器、攝像頭、相機模塊等領域廣泛應用。MIPI AWG汽車工作組在2018年成立，包括寶馬、豐田、博世、英特爾、高通等多家廠商參與，旨在建立一個汽車SerDes物理層接口規范。

MIPI聯盟在2021年發布了MIPI A-PHY v1.0，在去年5月更新至MIPI A-PHY v1.1.1 版本。A-PHY v1.0版本下行速率支持2Gbps至16Gbps，上行速率100Mbps，同軸電纜傳輸距離達到15米。

值得一提的是，去年MIPI聯盟與ASA簽訂了合作協議，未來使用MIPI CSI-2接口可以與ASA-ML物理層進行互聯，這也為未來建立更加廣泛的生態創造了入口。

另外，中國汽標委在去年發布了HSMT（High-speed Media Transmission高速媒體傳輸）標準的征求意見稿，下行速率最高12.8Gbps、上行速率100Mbps，主要特點在于抗干擾性較強。目前國內廠商瑞發科已經推出了基于HSMT的車載SerDes芯片，包括串行器NS6012和4合一解串器NS6603。

芯熾科技、首傳微電子、 Valens等海內外廠商則在A-PHY協議上推出了SerDes芯片；ASA-ML目前有Microchip、景略半導體等開發了相關的SerDes產品。

寫在最后：

車載SerDes芯片盡管目前市場規模并不大，但隨著車載ADAS攝像頭、傳感器以及座艙內娛顯示設備的升級，SerDes芯片的需求量將快速上升。隨著一大批國內新玩家主攻12G以上的高速SerDes，TI、ADI等巨頭在國內車載SerDes市場可能會受到一定程度沖擊。