MIPI A-PHY如何实现低成本高性能

电子发烧友网报道（文/李宁远）汽车行业正向着自动驾驶加速迈进，开始融合更多功能更好性能的传感器和处理器。但在连接汽车与传感器、处理器之间的基础设施上仍有不少“有待提高”的地方。

远距离车载连接的MIPI A-PHY新标准正是为了解决这些存在着有待提高的问题，MIPI联盟推出的汽车串行器－解串器（SerDes）物理层接口的全新版本MIPI A-PHY v1.1，可以将最大可用下行链路数据速率从16 Gbps提高到32 Gbps，在低带宽下增加了PAM4模式。新标准还涵盖了其他增强功能来帮助汽车OEM及其供应商在下一代车辆中采用高性能图像传感器、高性能雷达和显示器。

MIPI A-PHY，超越SerDes

考量一个传输技术是否优秀，有五个不可忽视的重要指标——高带宽、远距离、低延迟高可靠性以及低成本。想要同时兼顾五个方向的指标并不是很容易，往往拔高了带宽不得不牺牲成本，又或是牺牲了传输距离。想要实现PHY技术的突破，必须同时兼顾这些关键指标。

还有一个常常被忽视的性能，那就是EMC。在整车的系统环境里，传统的PHY方案为了降低干扰、减少误码，要么选择降低带宽、增加昂贵的屏蔽装置、缩短线缆长度，抑或是限制应用架构。

为了解决这些传输上的困难，基于DSP技术的PHY开始受到重视。

传统的SerDes方案需要通过加串芯片传输，到ECU在把信号解串出来至SoC处理，不仅传输距离有限，载波频率也很高。而且这种方案严格来说都是私有协议（比如最常见的FPD Link、GMSL），主要的供应商TI和美信（ADI）占据了95%以上的市场份额，选择性有限。

MIPI A-PHY是MIPI联盟现在主推的车载高带宽实时传输技术，Valens基于DSP的PHY技术是MIPI联盟选定的A-PHY技术基准。与现有的其他车载传输技术对比，MIPI A-PHY是全球统一公开的标准，有着目前最高的EMC性能。

作为一项新技术，其在超高带宽上的规划极具前瞻性，能实现车载传输更简洁的架构，而且它还能与现有MIPI CSI/DSI接口无缝对接。另外，MIPI A-PHY的应用可以让传输前端和后端的芯片选择不再那么局限，任何基于MIPI A-PHY标准的芯片都能实现互联互通，大大降低整车厂的供应链风险。

MIPI A-PHY如何实现低成本高性能？

上面说到了以Valens的PHY技术为基准的 MIPI A-PHY有很高的性能，那这么性能到底是如何实现的呢？

首先是业界最优的EMI抗扰性能。Valens MIPI A-PHY通过DSP技术实现，基于DSP的PHY技术能主动对噪声进行分析，然后主动完成PHY级重传，动态高阶调制与实时纠错。DSP可控的物理层可以利用PAM脉冲幅度调制技术优化信道。

NBIC窄带干扰消除算法可以即时消除汽车电磁干扰噪声，PHY级重传技术的动态调制及重传又能及时纠正底层数据包错误。在这些技术的加持下，Valens MIPI A-PHY的数据包错误率仅为10-19。

性能是一方面，在节约整个车载传输系统的成本上，A-PHY也能比传统方案更低。传统的传输必须选择屏蔽线缆和连接器，A-PHY的性能增强可以在选择线缆和连接器时不需要带屏蔽层。

根据分析公司A2MAC1做的环视系统对比分析，在130万像素的环视系统里，一套基于Valens MIPI A-PHY方案比基于GMSL的方案成本降低了约17美金；在400万像素的环视系统里，一套基于Valens MIPI A-PHY方案比基于TI FPD Link的方案成本降低了约27美金。

小结

自MIPI联盟发布车载高速互联标准A-PHY以来，A-PHY在业内发展势头强劲。作为技术基准提供商的Valens也是最早推出A-PHY芯片组的，目前Valens A-PHY芯片组在多款奔驰量产车型的表现十分亮眼，大大优化高速传感器到ECU的连接。

随着MIPI A-PHY生态系统一步步完善，越来越多的整车厂、Tier1、Tier2已经开始评估A-PHY芯片组在车载高速连接上的实力。假以时日，MIPI A-PHY主导整个车载高速连接也并非不可能。　　

      审核编辑：彭静