汽车SerDes赛道在最近非常火热。据盖世汽车研究院预测,2023年全球车载SerDes芯片市场规模达数十亿美元,未来十年市场有望增长至百亿美元规模。随着市场规模被点燃,很多公司也纷纷布局SerDes芯片,一些开放标准也就此诞生。

日前,多家领先的汽车原始设备制造商(OEM)、一级供应商、半导体制造商和生态系统合作伙伴共同宣布成立OpenGMSL联盟(OGA),该联盟汇集了行业领导者,旨在将视频和/或高速数据的SerDes传输打造为全球汽车生态系统的开放标准。


GMSL成熟安全可靠的SerDes技术

“GMSL是ADI一项专有技术,主要用于汽车视频的高速串行连接,典型应用是高级驾驶辅助系统(ADAS)和车载信息娱乐系统。它性价比高、简单且可扩展,提供很高的一致性、很低的误码率、非常低的延迟,支持汽车目前所需所有分辨率。”Balagopal Mayampurath这样介绍道。


在安全技术方面,GMSL满足车规ASIL-B要求,具备实时电路诊断能力,可满足严格EMC/EMI要求。在可扩展性方面,ADI提供了管脚兼容的选择,包括速度上的兼容,同时ADI在Die与Die间兼容做得也很好,新产品可以向后兼容前一代产品。

GMSL通过单根同轴电缆或STP电缆传输ADAS传感器所需的所有内容,并且通过GMSL连接的摄像头通常只需要一个连接器,即可实现视频、电源、控制、同步、触觉、触摸、软件更新、状态报告等功能。大大降低了重量、能耗、A/V成本和复杂性。显示屏可以采用菊花链方式连接,并且任何视频协议都可以桥接在一起,例如DisplayPort转CSI-2,或HDMI转OLDI。


GMSL最早在2004年推出,而后在2018年ADI推出第二代 GMSL(GMSL2),采用NRZ(不归零)编码,正向数据速率提升至6 Gbps,反向信道支持187.5 Mbps或1.5 Gbps数据速率。2021年,ADI推出第三代GMSL(GMSL3),它采用PAM4编码方案,使链路能够以12 Gbps固定数据速率运行,反向通道则运行于187.5 Mbps。

值得注意的是,PAM4是SerDes竞争的关键,面对汽车8K车载显示屏应用需求,PAM4是在成熟工艺制程下实现高速率的刚需。

据了解,自2004年以来,部署GMSL链路的汽车总计行驶了超过20万亿公里,即超过2光年,改善了道路安全、用户界面和座舱娱乐,造福于数百万用户。迄今为止,GMSL芯片出货量已经超过10亿颗,被超过25家全球OEM和50家一级供应商采用,是汽车行业最成熟、经过道路验证的高速视频链接技术之一。

对汽车芯片来说,可靠性永远是第一位,而且这种可靠性是无法靠言语能够解决的,实打实的路测正是GMSL的底气所在。


OpenGMSL对于业界的意义所在

OpenGMSL目的是帮助车厂原厂(OEM)、Tier 1(一级供应商)提供弹性的供应链,加速开发周期缩短。OGA会将OEM、Tier 1、半导体供应商和生态系统合作伙伴聚集在一起,继续探讨技术的迭代路线。

OpenGMSL作为全新的开放规范,技术文档内容超过200页,涵盖涵盖整个通道堆栈:物理层、数据链路层、协议适配器、硬件寄存器抽象、配置和状态报告以及串行器和解串器规范此外,OpenGMSL还规定了合规性认证流程,以确保来自不同制造商的所有组件之间的互操作性。

在如下框图中,是GMSL基本应用场景,左边是串行器,右边是解串器,中间红框就是OGA负责的部分,包括物理层(将外部传入数据转换为GMSL数据并发送到链路的部分)、数据链路层(电路中使用或生成GMSL格式的部分)、协议适配器(用于将传入数据转换为GMSL格式)。


目前OGA的早期成员已涵盖OEM、Tier 1、半导体供应商以及生态系统合作伙伴。需要注意的是,此次公布的厂商并非全部成员,未来这一组织也会吸纳更多成员。



对于未来联盟不同成员的需求,OGA将设立多个工作组,每个组专注于技术的不同方面。例如,可能有的工作组致力于开发下一代开放式GMSL技术,有的工作组关注EMI/ EMC要求,还有工作组关注安全性和可靠性及合规性测试。这样一来,感兴趣的成员就能加入相应的工作组,共同推进技术发展。


事实上,OpenGMSL并非首个开放标准,目前业界也存在MIPI A-PHY、ASA、HSMT等标准。GMSL在同类技术产品中拥有最丰富的实践案例和路测验证,是最成熟、鲁棒性最好的技术。相比之下,其他众多标准缺乏长时间的路测验证,且多聚焦于ADAS领域,而GMSL则同时覆盖ADAS和汽车娱乐。因此,开放GMSL将能赋能更多OEM、一级供应商、半导体生态伙伴和测试设备供应商,同时加速应用的迭代与更新。