《电子技术应用》
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高速车载数据传输物理层接口芯片标准综述
电子技术应用
谭宇璇,孙靖聪,刘亚欢
裕太微电子股份有限公司
摘要: 作为实现汽车智能化的关键技术之一,高速、高可靠性、低时延的车载数据传输技术正获得越来越多的关注;同时,对于打破私有协议垄断、增强设备间互联互通的需求日益增长,推动着车载数据传输公有标准的制定成为了国内外标准组织的研究热点。首先介绍了车载数据传输链路的特点,接着聚焦于高速车载数据传输物理层接口芯片标准,对主要标准组织及其标准的制定情况进行了综述,并对各标准的主要性能指标与物理层技术进行了分析与对比。
中图分类号:TN913 文献标志码:A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.245685
中文引用格式: 谭宇璇,孙靖聪,刘亚欢. 高速车载数据传输物理层接口芯片标准综述[J]. 电子技术应用,2024,50(12):13-20.
英文引用格式: Tan Yuxuan,Sun Jingcong,Liu Yahuan. Overview on standards for high-speed automotive data transmission physical layer interface chips[J]. Application of Electronic Technique,2024,50(12):13-20.
Overview on standards for high-speed automotive data transmission physical layer interface chips
Tan Yuxuan,Sun Jingcong,Liu Yahuan
Motorcomm Electronic Technology Co., Ltd.
Abstract: As one of the key technologies to realize the vehicle intelligence, the automotive data transmission technology with high speed, high reliability, and low latency, is getting more and more attention. At the same time, the demand for breaking the monopoly of proprietary protocols and enhancing interconnectivity between devices is growing increasingly, driving the development of public standards on automotive data transmission to be a hot topic for many domestic and international standard organizations. This paper firstly introduces the features of the automotive data transmission link. Then, the progress of the mainstream standards is briefly summarized, with a special focus on the high-speed automotive data transmission physical layer interface chips. We conduct a comprehensive comparison and analysis of the main performance indicators and physical layer technologies for these standards.
Key words : automotive;high-speed data transmission;physical layer technology;communication standard

引言

自动驾驶系统(Autonomous Driving System, ADS)、先进驾驶辅助系统(Advanced Driver-Assistance System, ADAS)、车载信息娱乐系统(In-Vehicle Infotainment, IVI)等智能汽车电子技术的飞速发展,在极大地提升汽车用户驾驶与乘坐体验感的同时,也驱使着车载通信网络不断向复杂化、集成化的方向演进。车载传感器(如摄像头、雷达、激光雷达)与显示器等设备数量的急速增长,以及对于高分辨率、高帧率、高比特深度的需求,使得车载通信网络的数据传输速率可达到每秒几吉比特甚至十几吉比特,早期常用的控制器局域网(Controller Area Network, CAN)与本地互联网络(Local Interconnect Network, LIN)技术已无法满足这样的高带宽需求[1];同时,众多的车载电子元件密集分布于有限的空间内,使得车内电磁环境复杂多变,给数据的可靠传输带来了巨大的挑战,而ADS、ADAS等系统又对可靠性与实时性有着极高的要求。因此,高速、高可靠性、低时延的车载数据传输技术对于众多智能化车载应用的实现至关重要。

但在过去的很长一段时间里,高速车载数据长距离传输技术并没有统一的标准,而依赖于企业的私有标准[2],其中德州仪器的平板显示链路(Flat Panel Display Link, FPD-Link)方案与美信半导体的千兆多媒体串行链路(Gigabit Multimedia Serial Link, GMSL)方案占据着绝对的优势地位。智能汽车电子技术的发展使得车载通信网络获得了越来越多的关注。随着智能汽车的市场越来越大,对于增强设备间互联互通、扩大产品应用范围、降低系统设计制造的复杂度与成本、加速技术创新等的需求也日益增长,推动着国内外各标准组织纷纷加入到车载数据传输公有标准的制定中,包括移动产业处理器接口(Mobile Industry Processor Interface, MIPI)联盟、电气与电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE)以及中国汽车标准化技术委员会等;同时,国际上也不乏专门针对车载非对称数据传输标准化而成立的标准组织,其中最有代表性的是宝马等公司牵头成立的汽车串行器/解串器(Serializer/Deserializer, SerDes)联盟(Automotive SerDes Alliance, ASA)。

本文将对高速车载数据传输物理层接口芯片的主要标准进行综述,首先介绍车载数据传输链路的结构及其特点;然后将对国际上主要标准组织及其对应的车载数据传输物理层接口芯片标准的基本情况进行介绍,并对各标准的主要物理层技术进行分析与对比;最后对本文内容进行总结。


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作者信息:

谭宇璇,孙靖聪,刘亚欢

(裕太微电子股份有限公司,上海 200000)


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