汽车智能网联大风起，GMSL铺设数据传输的“高速公路”

2022-07-15 09:51

汽车产业高速发展的主要驱动力正由过去聚焦于动力系统，逐渐拓展为不断提高的智能化需求。智能座舱与高级辅助驾驶系统（ADAS）作为消费者能感知到的直观体验，各大品牌车企也都在积极秀肌肉的路上疯狂“内卷”——例如各自推出配置33 英寸、分辨率高达9K的 LED 超大连屏，部署中控、副驾双15．7英寸3K OLED双联屏以及后排顶部大尺寸吸顶屏，6颗800万像素摄像头和5颗200万像素摄像头以及1个毫米波雷达＋12个超声波雷达＋1个激光雷达等感知部件……

汽车从单纯的交通工具演变为移动出行空间的理念趋势之下，车载功能越来越复杂，指数级增长的数据传输及实时性处理，对汽车内部通讯网络提出高带宽、低延迟和高可靠性的全新要求，已成为汽车制造商面临的最大挑战之一。在业界各大半导体厂商纷纷祭出的杀手锏中，亚德诺（ADI）公司的GMSL（千兆多媒体串行链路）凭借更快聚合数据、能够保持用于安全应用的数据的完整性、支持系统在车辆的多个屏幕上显示不同内容等优势，在接近20年的进化历程中逐渐脱颖而出，成功于全球车辆中部署超过5亿个GMSL通讯节点，助力汽车实现更舒适智能的驾乘体验与更安全的自动驾驶目标。

汽车智能网联大风起，GMSL铺设数据传输的“高速公路”

高级辅助驾驶系统、高清影音娱乐、多传感器融合、车身智能控制等都变得愈加复杂，并逐渐成为智能汽车的标配，这些配置模块之间的控制信息和音视频数据吞吐量少则数百 Mbps，多则可达几十Gpbs，在传统汽车中是无法想象的量级。因此，实现高速、高可靠、低延时的数据传输系统变得前所未有的重要。

相较并行总线，SerDes（Serializer／Deserializer，串行器／解串器）是当前主流的时分多路复用、点对点的串行通信技术，不存在信号线间的干扰，而且也没有同一时序要求，只需提高频率就能进行更高数据流传输，能有效满足车载高带宽数据实时传输需求。据研究机构Kingpin Market Research预测，至2026年全球车载SerDes市场规模将从2020 年的1．94亿美元增至3．49亿美元，2021－2026 年的复合年增长率为10．3％。

ADI GMSL技术作为SerDes的一种，串行器与解串器芯片的互操作性允许链路两侧使用不同接口，广泛适用于车内UHD视频、音频、控制信息、组合传感器等数据的高速传输。GMSL通信介质支持长达15m同轴电缆或10m－15m屏蔽双绞线电缆，具有相当大的配置灵活性和成本优势，同时满足汽车行业最苛刻的电磁兼容要求。

GMSL串行／解串数据传输架构示例图

随着汽车总线技术的不断演进，ADI GMSL SerDes产品也持续迭代升级——2004年问世的MAX9247／9248是GMSL第一代产品， 1Gbps的速率最大能传输3百万像素（1080p／30fps）的视频流数据；2017年GMSL 第二代产品的出现，整合了复杂的诊断功能，并将带宽提升至6Gbps，可轻松传输8百万像素（4K／30fps）的视频流数据；如今GMSL第三代与第四代产品传输速率可达12Gbps，在面向未来汽车信息娱乐和高级驾驶辅助系统所要求的高带宽、复杂模块互连和数据完整性保障上，相较行业其他解决方案竞争优势进一步凸显。

ADI 在GMSL差分信号传输产品上的研发历史

1.智能座舱多屏化演进 “不止于大”

梅赛德斯－奔驰母公司戴姆勒首席设计官戈登瓦格纳曾指出“屏幕是通往数字世界的窗口，屏幕是新的马力”。目前汽车座舱内除了中央控制台以外，驾驶控制装置的仪表板和后座娱乐显示屏的尺寸都在不断增大，分辨率也逐渐增加。不仅如此，汽车制造商还积极尝试增加后视镜显示屏来投射来自后置摄像头的图像等。未来的高清多屏互联不仅是尺寸更大、画质更清晰，还更灵活地与智能车机系统有效互联，将极大提升用户的驾乘体验，开辟完美“第三生活空间”。