芯耀
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车载SerDes（串行器/解串器）芯片堪称智能驾驶汽车的“数据高速公路”，它通过差分高速串行接口，将原本低速的并行信号转化为高速串行信号进行传输，并在接收端恢复，以此降低EMI干扰、提高传输速率、减少布线复杂度。下面我们来具体看看它的关键功能和未来发展方向。
车载SerDes芯片的关键功能
传感器数据的高速传输与集成
自动驾驶系统依赖摄像头、雷达、激光雷达（LiDAR）等多种传感器。SerDes芯片是连接这些传感器与域控制器/计算平台的核心桥梁。
高清视频流传输
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- ：例如，一颗800万像素的摄像头每秒可产生约5.75Gbps的数据量。L4级自动驾驶系统可能需要处理12个以上摄像头的原始视频流，这对传输带宽和实时性要求极高。
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多传感器支持
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- ：SerDes芯片能适配不同类型的传感器，并将它们的数据高效、可靠地汇聚到域控制器。
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实现高可靠性、低延迟的通信
自动驾驶对安全性的要求极高，数据传输必须实时、精准、无误。
低延迟
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- ：SerDes的时钟恢复技术（CDR）可将端到端延迟控制在
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纳秒级
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- ，以满足自动驾驶决策的实时性要求。
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高可靠性
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- ：车载SerDes芯片需满足
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车规级可靠性
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- （如5-10年生命周期）和
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功能安全认证
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- （如ISO 26262 ASIL-B等级）。它们常在
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极端温度
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- 和
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复杂电磁环境
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- 下工作，需保障数据完整性。技术上也常采用
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前向纠错（FEC）
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- 、
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物理层重传
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- 等机制增强抗干扰能力。
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优化系统架构与布线
SerDes技术通过减少线缆数量和复杂度，帮助应对车载空间限制。
减少线束
显著减少线束数量
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- ，降低车身重量和布线复杂度。
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延长传输距离
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- ：SerDes技术支持
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更长距离
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- 的传输（例如通过同轴线或双绞线可达15-30米），适应车内不同部件布局的需求。
为了更直观地对比不同传感器对SerDes芯片的需求，可以参考下表：
| 传感器类型 | 数据特点 | 对SerDes芯片的需求 |
|---|---|---|
| 高清摄像头 | 数据量大（如800万像素摄像头达5.75Gbps），要求实时性 | 高带宽（当前主流6-8Gbps，向12.8Gbps+发展）、低延迟 |
| 激光雷达 (LiDAR) | 点云数据，数据量庞大 | 高带宽、精准时序同步 |
| 毫米波雷达 | 数据量相对较小，但要求可靠性和实时性 | 稳定可靠的传输、低延迟 |
未来技术演进方向
传输速率持续提升
随着传感器分辨率提高（如摄像头向8MP/12MP演进）和数量增加，对SerDes芯片的带宽需求也在飞速增长。当前主流速率在6-8Gbps，未来将向12.8Gbps、24Gbps甚至更高速率发展。
编码技术与调制方式演进
为在相同波特率下传输更多数据，调制技术从传统的NRZ（不归零编码）?向PAM4（四电平脉冲幅度调制）?演进。PAM4在相同波特率下，比特速率是NRZ的两倍，但对信号完整性设计也提出了更高要求。
协议标准开放化与生态构建
过去，TI的FPD-Link和ADI的GMSL等私有协议占据了市场主导（两者曾合计占据全球约92%的市场份额），形成了技术壁垒和供应商锁定。
未来，开放和标准化的协议将成为重要趋势，例如：
MIPI A-PHY
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- ：由MIPI联盟推出的开放标准物理层接口规范。
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HSMT（高速媒体传输）
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- ：我国工信部批准的行业标准，支持
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2Gbps-12.8Gbps
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- 速率，国产芯片厂商如瑞发科、纳芯微等主要采用的技术路线之一。
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ASA
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- 国际巨头也开始拥抱开放，例如ADI在2025年联合产业伙伴成立了
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OpenGMSL联盟
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- ，将其GMSL技术开源。这有助于降低主机厂技术采用门槛，增加供应链弹性。
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与车载以太网的融合
在软件定义汽车背景下，SerDes与车载以太网的融合成为趋势。例如ADI推出了GMSL Ethernet (GMSLE) 技术，实现SerDes数据封装与以太网的兼容，从而更灵活地支持异构网络和数据交换。
集成度提升与功能安全增强
更高集成度
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- ：未来可能出现
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解串器被集成到SoC
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- 内部的情况，以简化系统设计、降低成本。
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功能安全要求更严苛：随着自动驾驶等级提升，对SerDes芯片的功能安全要求会日趋严苛（如从ASIL-B向更高等级发展）。
总结
车载SerDes芯片是智能驾驶实现环境感知和决策的“神经网络”。它们通过高速、可靠、实时的数据传输，连接了遍布车身的传感器与大脑般的域控制器。
未来，SerDes技术将朝着速率更高、协议更开放、与以太网融合更深入、集成度更高且更安全的方向发展。国产芯片厂商也在这一领域不断追赶，有望在开放协议的新背景下获得更多发展机遇。
希望以上信息能帮助你更好地理解车载SerDes芯片。如果你对某个具体方面还想了解更多，我们可以继续交流。
