提高未來汽車的安全性和信息娛樂系統(tǒng)

市場上已經(jīng)有比飛機(jī)更多的代碼行的汽車。車輛復(fù)雜度的提高將繼續(xù)推動電子元件和技術(shù)的更多使用。今天的許多汽車已經(jīng)有五到八個攝像頭來提供和支持關(guān)鍵的安全功能，如車道偏離警告、緊急制動和 360 度環(huán)視。高速串行鏈路是未來汽車最重要的技術(shù)之一，特別是信息娛樂和高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS），例如Maxim開發(fā)的千兆多媒體串行鏈路（GMSL）技術(shù)。十年后，裝備齊全的高檔汽車可能需要多達(dá)16個速度超過3Gbps的鏈路，以實現(xiàn)實時駕駛員輔助和安全功能。

支持汽車數(shù)據(jù)處理的爆炸式增長

現(xiàn)在，在汽車中，我們正在經(jīng)歷數(shù)據(jù)處理的爆炸式增長。如今，支持 Wi-Fi 的車輛正在連接到家庭網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星和手機(jī)信號塔。車聯(lián)網(wǎng)（V2X）通信的下一個關(guān)鍵是與基礎(chǔ)設(shè)施的其他元素（如交通信號燈和標(biāo)志）的連接。增強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)功能最終將使無線車對車（V2V）通信成為現(xiàn)實，使汽車、卡車和公共汽車能夠向附近的其他車輛廣播位置、速度和制動狀態(tài)等數(shù)據(jù)，以便在需要時提醒駕駛員。毫不奇怪，全自動駕駛汽車將擁有約3000瓦的計算能力來支持所有這些高級功能。

高速串行器/解串器（SerDes）線路驅(qū)動器和接收器承載數(shù)據(jù)流，使車載視頻、音頻和通信栩栩如生。這些數(shù)字內(nèi)容流不僅讓我們在汽車中保持娛樂和正確方向?qū)Ш剑疫€使駕駛更安全。防撞、車道偏離警告和自動制動系統(tǒng)等ADAS應(yīng)用依賴于將來自多個攝像頭的視頻流以及雷達(dá)和激光雷達(dá)傳感器數(shù)據(jù)快速中繼到處理器，在那里對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并觸發(fā)車輛的適當(dāng)動作。展望未來，車輛中的后視鏡將被視頻鏈接和顯示器所取代。視頻系統(tǒng)和前照燈之間的雙向高速通信對于改善機(jī)器視覺至關(guān)重要，機(jī)器視覺將取代人類視覺來指導(dǎo)車輛操作。隨著汽車行業(yè)向全自動駕駛汽車發(fā)展，為這些應(yīng)用提供骨干的高速鏈路的高帶寬、性能和可靠性將變得更加重要。

汽車級GMSL SerDes技術(shù)

Maxim已經(jīng)出貨了超過15億個汽車IC，為ADAS和信息娛樂等應(yīng)用開發(fā)GMSL SerDes。GMSL 是一種多千兆位汽車互連技術(shù)，可通過 10 米的單根同軸電纜或 15 米至 <> 米的屏蔽雙絞線傳輸高清視頻、音頻、控制信息和千兆以太網(wǎng)。該技術(shù)的一些關(guān)鍵功能值得強(qiáng)調(diào)，因為它們展示了Maxim在開發(fā)支持設(shè)計創(chuàng)新的解決方案方面的悠久歷史：

汽車級技術(shù)符合最嚴(yán)格的汽車電磁兼容性（EMC）規(guī)范

鏈路的EMI性能得到增強(qiáng)，因為每個SerDesIC都內(nèi)置了擴(kuò)頻功能。所使用的數(shù)據(jù)調(diào)制方法在這里也起著關(guān)鍵作用。

該技術(shù)無壓縮的事實意義重大。壓縮會導(dǎo)致偽影和信息丟失，使其無法支持機(jī)器視覺，而機(jī)器視覺是物體和行人檢測等安全功能的基本功能。無壓縮技術(shù)還導(dǎo)致非常低的數(shù)據(jù)延遲。

100Mbps以太網(wǎng)已經(jīng)符合汽車應(yīng)用的要求，并且正在朝著合格的1Gbps以太網(wǎng)邁進(jìn)。相比之下，Maxim目前的3Gbps GMSL技術(shù)提供更快的數(shù)據(jù)速率、50%的布線成本降低和更好的EMC。我們每年出貨數(shù)千萬個GMSL芯片，并且我們正在繼續(xù)增強(qiáng)我們的GMSL技術(shù)。由于未來的汽車將更加自主，駕駛員和乘客都希望在乘車過程中更多地使用他們的信息娛樂系統(tǒng)。車輛本身將需要更多的馬力來實時捕獲和分析視頻和傳感器數(shù)據(jù)，以支持ADAS功能。

我們也明白車輛重量始終是一個問題，因此我們設(shè)計了具有同軸供電架構(gòu)的高能效IC，無需額外的電源或地線。這造就了更輕、更省油的汽車，更低的系統(tǒng)和制造成本，以及ADAS和信息娛樂系統(tǒng)的整體簡化設(shè)計。我們有一個新的遠(yuǎn)程調(diào)諧器解決方案芯片組，其中包括我們的GMSL技術(shù)。該芯片組簡化了汽車無線電主機(jī)，同時提高了無線電信號質(zhì)量。隨著GMSL技術(shù)的發(fā)展，我們將繼續(xù)在設(shè)計時考慮到汽車安全完整性水平。

富有成效的未來之路

自動駕駛汽車應(yīng)用已經(jīng)取得了重大進(jìn)展，在通往全自動駕駛汽車的道路上，我們可能會經(jīng)歷更多的里程碑。展望未來，高帶寬和快速數(shù)據(jù)速率將繼續(xù)發(fā)揮重要作用，容錯也是如此。不久之后，我們的通勤和公路旅行不僅更安全，而且更有成效和娛樂性。

審核編輯：郭婷