赋能智能汽车ADAS和车载信息娱乐系统的SerDes IC

支持全高清分辨率且通过业界先进端到端数据监控功能，助力功能安全
 

 
近年来，随着电子后视镜和液晶仪表盘的普及，每辆车安装的显示器数量随之增加，视频传输路径也变得越来越复杂，这必然会导致系统成本和故障风险增加，因此简化视频传输路径一直是业界亟待解决的课题。另外，由于电子镜上的图像卡顿和仪表盘上的指示灯图标不亮等问题，可能会导致严重事故，所以融入功能安全设计也非常重要。
 
日前，全球知名半导体制造商ROHM面向多屏化趋势的车载显示器开发出支持全高清（Full HD）分辨率（1,980×1,080像素）、具备功能安全特性的SerDes IC（串行器BU18TL82-M和解串器BU18RL82-M）。罗姆半导体（上海）有限公司技术中心经理陈行乐在介绍上述产品说表示，新产品通过菊花链连接和端到端数据监控功能解决了上述问题，同时继承了2021年6月开始量产的车载摄像头模块用的SerDes IC BU18xMxx-C的低功耗、低噪声等特点，非常适用于视频传输路径日益复杂的下一代车载显示器。
 
汽车信息娱乐系统和ADAS优势由来已久
 
陈行乐介绍说，ROHM在汽车信息娱乐系统和ADAS产品开发方面具备四个方面的优势，一是采用Nano Pulse Control™、QuiCur™、Nano Cap™ 技术实现小型化、减少元器件数量和降低功耗；二是与SoC制造商合作推出参考设计，提供已验证的优化电源，大幅缩短设计时间；三是通过具有自我诊断动能的电源监控IC检测系统异常情况，支持功能安全；四是利用ROHM解决方案仿真工具进行外围元器件选型，支持电路板评估。
 

 
功能安全是重中之重
 
说到汽车应用，都会提到ISO 26262，它是汽车电子电气系统相关的功能安全国际标准。要满足该标准，需要很多资源。由于符合ISO 26262标准的产品可以证明元器件制造商符合该标准，因此可大大减少应用产品的设计工时。而要满足ISO 26262所需的工作示例，需要添加用来实现功能安全的电路，准备100多个工作成果物，建立严格的管理制度并编制相应的表单。
 
ROHM一直非常重视车载产品的功能安全，2018年通过了第三方认证机构德国莱茵（TÜV Rheinland）的ISO 26262开发流程认证；2021年推出功能安全品牌ComfySIL™（舒适），帮助客户使用符合SIL（Safety Integrty Level，安全完整性等级）的产品进行功能安全设计。
 
车载器件阵容完整
 
针对新一代汽车，ROHM提供的解决方案包括车载电机、图形芯片、互联网、液晶显示芯片组/LED驱动器。今年5月发布了摄像头用PMIC，此次的新产品是显示器用SerDes IC。而LVDS接口IC和摄像头用SerDes IC此前已经量产；还有SoC用PMIC正在开发当中。
 

 
SerDes是一种长距离高速通信所需的串行通信方式，就像交通流量控制，SerDes IC是一种负责整理并行信号并将其转换为串行信号的IC。为了高速传输数据，需要成对使用SerDes IC进行通信方式转换。其中的串行器（Serializer）用来将数据转换为易于高速传输的形式（将并行总线转换为串行总线），解串器（Deserializer）用来将传输的数据转换为原格式（将串行总线转换为并行总线）。
 

 
据介绍，ROHM的SerDes IC和LVDS接口涵盖从摄像头到显示器的各种路径的通信接口。其SerDes IC的基本特点是低功耗和低噪声。从2021年6月起，ROHM即已开始量产具有这些特点的首批SerDes IC产品——车载摄像头模块用的SerDes IC BU18xMxx-C。新产品的基本特点如下：
•低噪声：具有优化传输速率的功能，可通过调整噪声峰值降低噪声；还具有展频功能，有助于减少降噪设计工时。
•低功耗：可精细设置传输速率，根据分辨率优化传输速率，用更小的功率传输所需分辨率的数据，有助于降低应用产品的功耗，实现更低的EMI。
 

 
除了上述特点，BU18xMxx-C还配备冻结（卡顿）检测功能，有助于提高可靠性。其完整产品阵容支持各种CMOS图像传感器和SoC。
 
显示器用SerDes IC推陈出新
 
刚刚发布BU18xx82-M是一款显示器用SerDes IC，具有与众不同的特性。普通SerDes IC需要成对连接串行器和解串器才能传输视频，而ROHM的新产品可以用菊花链方式连接解串器BU18RL82-M，通过单个串行器即可将视频传输到多个路径。由于减少了连接器和线缆的数量，因此可以简化视频传输路径，有助于降低应用产品的系统成本和故障风险。
此外，作为支持全高清分辨率的SerDes IC，新产品还具有通过比较CRC（循环冗余校验）值端到端（从SoC到显示器）监控视频数据是否已被正确传输的功能，有助于提高应用产品的功能安全性。同样，新产品产品阵容完整，支持各种CMOS图像传感器和SoC，与摄像头SerDes IC一样实现低功耗和低噪声。
 

 
新产品BU18xx82-M符合汽车电子产品可靠性标准AEC-Q100，可确保车载应用所需的高可靠性。另外，串行器BU18TL82-M支持输入接口OpenLDI和MIPI-DSI，因此适用于各种SoC。
 
颠覆传统的LVDS接口和PMIC
 
陈行乐还对以往产品与ROHM的LVDS接口进行了比较，过去在SoC或SerDes发生异常时，无法显示警告灯，ROHM的LVDS接口具有重要错误信息显示功能，可以在显示器端出现警告灯，因此可进行接口转换并增强功能安全。ROHM的LVDS接口具有高速传输功能，支持下一代高分辨率显示器。
 

 
ROHM的车载摄像头用PMIC新产品符合ISO 26262标准的BD868xxMUF-C，是为满足客户的小型化需求开发的。随着自动驾驶级别的提高，车载摄像头的使用数量不断增加，而车上安装空间有限，在普通摄像头模块中要容纳CMOS图像传感器、摄像头PMIC、串行器等，因此需要超小封装来实现车载摄像头模块的小型化。
 

 
BD868xxMUF-C符合ISO 26262及其ASIL-B标准，内置3个DC/DC和1个LDO，3.5mm见方的业界超小封装可减少安装面积。内置异常状态通知机构可以检测电压异常等状况，如过电压检测、欠压检测、过电流检测、温度监测，并通过I²C反馈，支持不同制造商的CMOS图像传感器。可以看到，与以往产品比较，新产品（包括外围元器件）的电路板安装面积约减少25%，既可满足行业小型化需求，又可支持功能安全。
 

 
据介绍，该产品是根据越来越多的客户对产品符合ISO 26262标准并配备安全机制的要求开发的。其在ROHM的功能安全品牌ComfySIL™ 系列产品中属于满足最高等级（FS process compliant）要求的产品（业内达到该水平的IC很少）。
BD868xxMUF-C还支持便捷的时序控制，可以为各制造商的不同CMOS图像传感器提供不同的时序控制和相应的电压，减少设计工时。未来，ROHM的车载摄像头用PMIC产品还将支持更大的电流（支持更高分辨率）、更多通道、更小的电路板尺寸以及更强大的功能安全，不断满足新的市场需求。
 
加强合作，实现共赢
ROHM一方面在继续开发既可减少安装面积和功耗，又有助于提高可靠性的IC，不断提升汽车技术和安全性，另一方面也在加强与其他SoC制造商和整车制造商的合作。前不久，芯驰科技的中高端SoC X9H参考板中就搭载了ROHM产品。未来，这样的合作也将在车载领域解决方案方面继续展开。