SerDes技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，解決車內(nèi)高速傳輸難題

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李寧遠(yuǎn)）SerDes是SERializer串行器和DESerializer解串器的簡(jiǎn)稱，串行器/解串器在發(fā)送端將多路低速并行信號(hào)被轉(zhuǎn)換成高速串行信號(hào)，經(jīng)過傳輸媒體，最后在接收端高速串行信號(hào)重新轉(zhuǎn)換成低速并行信號(hào)。

采用SerDes技術(shù)的高速串行接口增加了帶寬，減少了信號(hào)數(shù)量，同時(shí)帶來了諸如減少布線沖突、降低開關(guān)噪聲、更低的功耗和封裝成本等許多好處，相比傳統(tǒng)并行總線架構(gòu)有不少的提升。

并行接口與SerDes

串行接口和并行接口的發(fā)展一直在交替。在SerDes流行之前，芯片之間是通過系統(tǒng)同步的并行接口來傳輸數(shù)據(jù)的。并行接口同時(shí)移動(dòng)多個(gè)數(shù)據(jù)位，不需要精準(zhǔn)的同步方案。但在不斷發(fā)展的過程中，并行接口想要提高傳輸帶寬要么提高時(shí)鐘頻率要么加大數(shù)據(jù)位寬。

數(shù)據(jù)位寬不可能無限制提高，位寬越高，同步開關(guān)噪聲越大，需要使用更多的芯片引腳，這會(huì)讓PCB布局越來越低效且難以管理。間隔緊密的PCB布線又容易受到串?dāng)_的影響。即便是高速的并線總線，也會(huì)面臨功耗過大的問題。

而SerDes采用差分信號(hào)傳送數(shù)據(jù)，串行化通過將標(biāo)準(zhǔn)邏輯信號(hào)轉(zhuǎn)換成低壓差分信號(hào)LVDS可以節(jié)省很多功耗。SerDes把非獨(dú)立時(shí)鐘嵌入在數(shù)據(jù)流中，解決了限制數(shù)據(jù)傳輸速率的Signal時(shí)鐘問題帶寬得以提高。

同時(shí)通過一對(duì)差分信號(hào)引腳而不是多數(shù)據(jù)引腳和一個(gè)時(shí)鐘引腳發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)大大減少了引腳數(shù)和通道數(shù)，更小的封裝和更密集的PCB布線得以實(shí)現(xiàn)。這能夠帶來很多應(yīng)用時(shí)的優(yōu)勢(shì)和成本優(yōu)勢(shì)。

而且差分傳輸，本身就具有抗噪聲、抗干擾能力強(qiáng)的特性，高速串行SerDes的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)很明顯。而且現(xiàn)在的SerDes也能夠多通道并行使用，雖然技術(shù)難度很高，但是線速率又提升了一個(gè)檔次。

當(dāng)然，SerDes雖然有這么多優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用起來挑戰(zhàn)也是不小的。SerDes需要非常精確、超低抖動(dòng)的元件來提供用于控制高數(shù)據(jù)速率串行信號(hào)所需的參考時(shí)鐘。而且整個(gè)SerDes系統(tǒng)涉及模擬與數(shù)字信號(hào)設(shè)計(jì)，需要經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)。在速率不斷提高的同時(shí)，其成本和設(shè)計(jì)復(fù)雜度也在不斷上升。

車載SerDes重要性

高速SerDes目前主要用在攝像頭和顯示器的視頻信號(hào)傳輸上，SerDes器件能夠在不影響信號(hào)完整性的情況下擴(kuò)展電纜長(zhǎng)度，提高系統(tǒng)性能和功能，同時(shí)降低汽車攝像頭及顯示應(yīng)用中的功耗。

在電動(dòng)汽車飛速發(fā)展的現(xiàn)在，單車傳感器的使用數(shù)量呈大幅增長(zhǎng)趨勢(shì)，這一定會(huì)刺激車用SerDes器件需求。而且隨著傳感器使用數(shù)量的增加，車內(nèi)安裝空間和可供電源是有限的，這就更加要求小體積和低功耗性能。

目前SerDes IC支持通過單根低延遲電纜傳輸未壓縮的視頻、控制信號(hào)和電源，為了滿足車規(guī)需求，往往還會(huì)提供自適應(yīng)均衡（即接收均衡器會(huì)自動(dòng)適應(yīng)來補(bǔ)償電纜損耗特性且無需額外的編程）以補(bǔ)償電纜老化和溫度變化。

車載SerDes的重要性不言而喻，目前也有不少國(guó)內(nèi)外廠商在這一領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)。由于目前SerDes組件的匹配不互通，這一市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)也是非常激烈。

小結(jié)

SerDes器件在減少布線、去除多余組件、保證信號(hào)完整性上作用明顯，而且在解決尺寸、功耗問題上做得越來越極致。車載SerDes的進(jìn)步也實(shí)現(xiàn)了用更少的導(dǎo)線在汽車系統(tǒng)中傳輸更高分辨率、未壓縮的數(shù)據(jù)。在傳感器繼續(xù)增加的趨勢(shì)下，車載SerDes已經(jīng)成為芯片廠商和OEM博弈的重點(diǎn)。