• 中國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的推出勢(shì)在必行 

       隨著汽車行業(yè)智能化進(jìn)程的深入推進(jìn)，車載攝像頭和車載大屏需求巨大，這 些應(yīng)用都需要車載高速媒體傳輸芯片。過(guò)去很長(zhǎng)時(shí)間，車載高速媒體傳輸在國(guó)內(nèi) 外尚無(wú)行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，成熟技術(shù)為國(guó)外公司所掌握，且不公開(kāi)、不互聯(lián)互通。比 如 TI/Maxim/Rohm/Thine/APIX 等車載傳輸芯片都采用了企業(yè)私標(biāo)，給行業(yè)和客戶 帶來(lái)不便。其中美國(guó)公司 TI 和 Maxim 對(duì)車載傳輸芯片的壟斷，既抬高了產(chǎn)業(yè)成 本，又對(duì)芯片保供存在風(fēng)險(xiǎn)，更談不上是自主可控。然而，車載高速媒體傳輸芯 片是自動(dòng)駕駛和智能座艙為主的解決方案的必然剛需，海量的單車芯片數(shù)量決定 其市場(chǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大。其中單車攝像頭超過(guò) 10 個(gè)，大屏至少 2 個(gè)，并且都是 發(fā)送（Tx）和接收（Rx）兩顆傳輸芯片成對(duì)出現(xiàn)，因此單車所需芯片總數(shù)量超過(guò) 20 顆。這類芯片對(duì)于視頻傳輸?shù)囊蠛芨撸热?4k 高清視頻對(duì)傳輸速率的需求 達(dá)到 6~12Gbps，傳輸距離最長(zhǎng) 15 米，傳輸誤碼率 BER 小于 10-12。這些性能指標(biāo) 對(duì)車載高速媒體傳輸芯片提出了很高的技術(shù)要求。雖然近年來(lái)在國(guó)外陸續(xù)出現(xiàn)了 APHY 和 ASA 等車載傳輸芯片的標(biāo)準(zhǔn)，然而這些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都有明顯的技術(shù)缺陷， 無(wú)法有效地滿足車機(jī)內(nèi)復(fù)雜電磁強(qiáng)干擾環(huán)境下的傳輸性能。 
       我國(guó)在高速傳輸芯片具有可與國(guó)外先進(jìn)水平比擬的技術(shù)，在國(guó)產(chǎn)化芯片產(chǎn)品 方面也具有創(chuàng)新性的應(yīng)用，卻長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有形成自主的車載高速傳輸芯片行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 為了有效改變當(dāng)前車載有線高速媒體傳輸芯片缺乏國(guó)內(nèi)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的不利局面，汽 標(biāo)委網(wǎng)聯(lián)工作組于 2020 年 2 月，啟動(dòng)了《車載有線高速媒體傳輸系統(tǒng)技術(shù)要求 及試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)的起草工作。中國(guó)信息通信研究院和中國(guó)第一汽車集團(tuán)有限公 司作為牽頭單位，積極地聯(lián)合進(jìn)行本標(biāo)準(zhǔn)起草。踴躍參與這項(xiàng)工作的還有中國(guó)汽 車行業(yè)的主機(jī)廠、供應(yīng)商和芯片廠商等 23 家企業(yè)，共同聯(lián)手為此標(biāo)準(zhǔn)起草做出 貢獻(xiàn)。工信部于 2021 年 9 月正式立項(xiàng)并下發(fā)標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)。目前已經(jīng)形成標(biāo)準(zhǔn)草案， 名稱為《車載有線高速媒體傳輸系統(tǒng)技術(shù)要求及試驗(yàn)方法》，英文為 Technical Requirements and Test Methods of Automotive Wired High-Speed Media Transmission System，簡(jiǎn)稱 HSMT。該標(biāo)準(zhǔn)于近期將面向社會(huì)公開(kāi)征求意見(jiàn)。

• HSMT 標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)無(wú)可替代

       中國(guó)的車載高速媒體傳輸標(biāo)準(zhǔn) HSMT 在技術(shù)規(guī)范要求上，優(yōu)于已有國(guó)外公司 的企業(yè)私標(biāo)，與其它類似的國(guó)外競(jìng)品標(biāo)準(zhǔn)（APHY/ASA）對(duì)比優(yōu)勢(shì)也非常明顯。 APHY 標(biāo)準(zhǔn)由 MIPI 主導(dǎo)，主要推動(dòng)者是以色列 Valens 公司，業(yè)已提供 8Gbps 樣片。 ASA 標(biāo)準(zhǔn)由歐洲車廠主導(dǎo)，目前還沒(méi)有已知的芯片支持。中國(guó) HSMT 標(biāo)準(zhǔn)與其他 兩個(gè)國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)對(duì)比如下表所示。

       車載高速媒體傳輸在正向傳輸（通常為高清視頻）需要高帶寬，反向傳輸（通 常為協(xié)議包）無(wú)需高帶寬。針對(duì)這個(gè)特性，以上三個(gè)傳輸標(biāo)準(zhǔn)都是非對(duì)稱傳輸協(xié) 議。在正向傳輸編碼方式上，三者都不約而同地選擇了低速用 NRZ、高速用 PAM 的數(shù)據(jù)編碼方式。在較高速率時(shí)，HSMT 和 ASA 都采用了 PAM4 的編碼，在有效 降低傳輸帶寬的同時(shí)，不會(huì)過(guò)度增加芯片的復(fù)雜性?？v觀其他有線高速傳輸標(biāo)準(zhǔn)， PAM4 編碼已經(jīng)成為現(xiàn)代高速有線傳輸?shù)内厔?shì)，被業(yè)界證明是平衡芯片性能和功 耗的最優(yōu)方案。然而 APHY 標(biāo)準(zhǔn)反其道而行，在超過(guò) 8Gbps 時(shí)采用了過(guò)多的 PAM 調(diào)制。因此對(duì) Tx 芯片的線性度和 Rx 芯片的高速高精度采樣以及數(shù)字信號(hào)處理都 提出了非常高的性能要求，必然造成過(guò)高的芯片功耗。也使得基于 APHY 標(biāo)準(zhǔn)的 芯片在超過(guò) 8Gbps 速率時(shí)必須使用更加先進(jìn)的半導(dǎo)體工藝。
       為了保證車載復(fù)雜環(huán)境中的傳輸穩(wěn)定性和可靠性，HSMT 在抗脈沖干擾、大 電流注入、ESD 物理層方面都有針對(duì)性設(shè)計(jì)。在協(xié)議上引入了多個(gè)技術(shù)，包括強(qiáng) 大的前向糾錯(cuò)編碼（RS-FEC）和物理層重傳協(xié)議。因此 HSMT 在標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議上極大 地提升了芯片的抗干擾性能，更適應(yīng)車載的復(fù)雜環(huán)境。相比較而言，APHY 標(biāo)準(zhǔn) 不支持前向糾錯(cuò)，在強(qiáng)干擾發(fā)生數(shù)據(jù)錯(cuò)誤時(shí)必然激發(fā)物理層的重傳，即使有少量 數(shù)據(jù)錯(cuò)誤也不例外。因此在實(shí)際應(yīng)用中很容易發(fā)生反復(fù)多次的物理層重傳，可能會(huì)嚴(yán)重影響車載高清視頻傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。ASA 標(biāo)準(zhǔn)雖然支持前向糾錯(cuò)編碼，但是 糾錯(cuò)能力不如 HSMT 標(biāo)準(zhǔn)。更主要的問(wèn)題在于，ASA 是半雙工傳輸協(xié)議，正向視 頻和反向協(xié)議包是分時(shí)傳輸?shù)模瑹o(wú)法支持實(shí)時(shí)的物理層重傳協(xié)議。因此在強(qiáng)干擾 并發(fā)生大量數(shù)據(jù)錯(cuò)誤且無(wú)法被前向糾錯(cuò)糾正時(shí)，必然造成視頻傳輸?shù)闹袛?。由?可以看出，國(guó)外標(biāo)準(zhǔn) APHY 和 ASA 都有明顯的技術(shù)缺陷，無(wú)法有效地滿足車機(jī)內(nèi) 復(fù)雜電磁強(qiáng)干擾環(huán)境下的傳輸性能。中國(guó) HSMT 標(biāo)準(zhǔn)支持強(qiáng)大的前向糾錯(cuò)編碼和 物理層重傳協(xié)議，優(yōu)于以上兩個(gè)國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)。
       此外，HSMT 標(biāo)準(zhǔn)還全面定義了媒體封裝層，適配多種業(yè)務(wù)和多種傳感器。 其分層設(shè)計(jì)支持“一標(biāo)多能”和“一芯多用”，各層相對(duì)解耦，可以最大程度地 重用已有設(shè)計(jì)和 IP。 
       綜上所述，HSMT 標(biāo)準(zhǔn)擁有領(lǐng)先的性能品質(zhì)，能夠更好地滿足車載工況要求。 依托國(guó)內(nèi)日益強(qiáng)大的汽車工業(yè)特別是電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，在滿足國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求 的同時(shí)，未來(lái)一定會(huì)走向世界，成為車載高速媒體傳輸事實(shí)上的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

• HSMT 標(biāo)準(zhǔn)國(guó)產(chǎn)化芯片蓄勢(shì)而發(fā) 

       借助國(guó)內(nèi)業(yè)已具備的技術(shù)能力、產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)備度和市場(chǎng)容量，適時(shí)地推出高速媒 體傳輸芯片行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，可以牽引國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)形成合力。具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)化 芯片也將陸續(xù)推出，必然會(huì)得到廣泛應(yīng)用。
       目前已有多家國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體公司參加 HSMT 標(biāo)準(zhǔn)組，都在加緊開(kāi)發(fā)支持此標(biāo)準(zhǔn) 的國(guó)產(chǎn)芯片。其中最快的一家已完成工程樣片的芯片測(cè)試，最高傳輸速率達(dá)到 12.8Gbps。芯片支持 23dB（@3.2GHz）的信道插損衰減和最長(zhǎng) 15 米的傳輸距離。 測(cè)試結(jié)果全部通過(guò)了現(xiàn)階段 HSMT 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的必測(cè)項(xiàng)，包括系統(tǒng)連通性測(cè)試、誤 碼率測(cè)試、線束診斷測(cè)試、信號(hào)電氣指標(biāo)測(cè)試等?；?HSMT 標(biāo)準(zhǔn)的芯片及其傳 輸解決方案，具有高性能和高可靠性，可以成功應(yīng)用于面向 ADAS 和環(huán)視系統(tǒng)， 支持 8M 車載攝像頭視頻應(yīng)用，也適合于面向 4K 高清車載顯示應(yīng)用。 
       HSMT 標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)范的技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯。基于此標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)產(chǎn)化芯片采用國(guó)內(nèi)集成 電路生產(chǎn)的成熟工藝，確實(shí)可以達(dá)到自主、可控、保供和降本的目標(biāo)，更好地支 持智能化國(guó)產(chǎn)汽車行業(yè)的高速發(fā)展

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