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乐鱼体育app官网网址:宝马挑头以太网取代摄像头解串行8023dm标准内斗不止

来源:乐鱼体育app官网网址    发布时间:2025-09-17 17:44:35

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  早在2013年,宝马就用以太网取代摄像头解串行打造了基于以太网的360全景环视,不过随着摄像头像素的逐步的提升以及解串行芯片价格的持续下降,基于以太网的360全景环视性价比逐渐下滑,最终在2020年前后宝马也改用解串行芯片做视频传输。但随着Zone架构的崛起,以太网取代解串行做视频传输的需求越来越强烈。

  这里的SerDes即解串行,也叫P2PP(Point to Point Protocol),解串行最知名的一个是几乎垄断汽车摄像头领域的ADI的GMSL,另一个是主要在视频加串行领域的德州仪器的FPD-Link。还有华为全线使用的日本罗姆的Clockless Link。在各种视频传输标准中,只有以太网支持Zonal架构,因为Zonal架构的核心骨干网是以太网,当然最新的GMSLE标准是支持Zonal架构的,但那与其说是解串行,不如说是串行加以太网转换。众所周知,软件定义汽车(SDV)或者说中央计算架构都与Zonal是无法分割的,Zonal架构是大势所趋,公认的下一代汽车E/E架构。

  除了支持Zonal架构外,以太网优点还包括更高的带宽。目前量产的SoC芯片如英伟达的Thor-X,拥有4个25Gb的以太网接口,支持10Gb的车载以太网物理层芯片和以太网交换机已经在2020年11月由博通量产。50Gb的光纤以太网标准802.3cz也已经在2023年3月完成,也有对应的收发器芯片。更高的带宽意味着更高的传输带宽,更高的分辨率和更多的传感器以及更低的传输延迟。

  这里使用的IMX715本身有829万有效像素,但采用水平垂直两线binning像素合并驱动,分辨率降低为1920*1080。基于以太网的英伟达HSB传输延迟更低。

  ①当前主流SerDes方案都基于各芯片供应商的私有协议,如ADI的GMSL,相互之间无法兼容;这让供应链的灵活性降低了。

  802.3ch和GMSL物理层都采用PAM-4编码方式,所以即使按照最大数据传输速率,通道的带宽(奈奎斯特频率)也不超过3.5GHz。对比两者在同样频率下,802.3ch的插损限值更低,因此能采用线径更细、成本更低的线缆,并且由于采用以太网桥接方式,线缆快速缩短,性能更优。此外,802.3ch并不排斥使用同轴电缆,将来的以太网Bridge也可以和当前P2PP同样采用同轴线缆,以获得更优的成本。

  解串行加入Zonal架构要增加1-2个芯片,订做Zonal以太网交换机。

  目前的802.3ch标准的车载以太网已经足以取代解串行技术,但竞争力不算很强,主要是10G也就是万兆以太网物理层芯片价格相对较高,不过如果迫切地需要Zonal全以太网架构,一点点物理层的成本增加也可以忽略。

  802.3ch以太网是全双工的对称传输模式,其内部设计当前包含了回音消除和ADC/DAC电路,增加了成本,功耗也略高。在2024年4月,IEEE ISAAC(Improved Support of Asymmetrical Application for MGbps Ethernet Cameras)任务研究小组针对以太网这种车内的非对称传输方式制定相应的标准,并命名为IEEE 802.3 dm,其主要协议内容是为汽车摄像头和其他传感器提供一个优化的电气物理层,以支持汽车以太网的高数据速率和低延迟需求。它的成本和功耗都向目前的GMSL看齐,采用非对称设计。实际早在2010年IEEE就制订了针对能源效率敏感领域的802.3az非对称以太网标准,可算是802.3dm的前身。

  由于有802.3az的铺垫,802.3dm标准进展速度比较快,今年11月有草稿,明年11月完成全部标准,2025年7月份Keysight已经支持802.3dm协议测试,2026年标准完成同时,Marvell(汽车以太网部门被英飞凌收购)和博通就能推出相关产品。

  不过IEEE其实就是晚了一步,早在2020年,就有人想到了传输视频的非对称以太网,这就是ASA-ML(汽车SerDes联盟),它在2023年就制定了兼容以太网的2.0版标准;2024年2月就有相关这类的产品问世,即AVIVA Link公司的产品;2024年12月,NXP以2.425亿美元收购了该公司。ASA-ML本来是要打破ADI和德州仪器的私有协议封锁,让小公司也能进入解串行领域,不过在2022年意识到兼容以太别重要,于是开发了兼容基于TDD技术的非对称以太网。IEEE搞802.3dm是晚了一步。不过ASA-ML和MIPI是一体的,也就是说ASA-ML的摄像头输出端还是MIPI CSI,而IEEE是要彻底用以太网。考虑到ASA-ML实力不俗,有不少公司已商业化,IEEE的802.3dm不得不分成两个标准,即ASA-MLE主导的TDD和IEEE主导的ACT。

  ACT阵营主要是刚刚收购Marvell车载以太网部门的英飞凌和以太网芯片霸主博通,还有ADI,德州仪器应该也是ACT阵营的。实际上就是两种双工通信类型FDD对TDD阵营的鄙视,理论上讲,TDD更适合非对称场景,资源利用率高,但增加了管理控制的复杂度,系统比较复杂。

  ACT阵营认为ASA-MLE过于复杂,成本高,对更高带宽兼容性不佳,技术成熟度也不高。

  TDD阵营最大优势是生态好,起步早,宝马已经确定在明年初将ASA-MLE用于量产车型。

  这其中博通的分量最足,不过博通是两头下注。除了博通,瑞昱和罗姆分量也不低。不过瑞昱基本上没有物理层芯片,主要是以太网交换机。不考虑车厂,TDD阵营与ACT阵营旗鼓相当。

  ADI的GMSL也没有坐以待毙,在今年3月,ADI推出可以兼容以太网的GMSL即GMSLE,在今年6月则成立OpenGMSL。ADI的GMSLE采用和ACT类似的技术,都是FDD。GMSLE和ACT不同的是调制技术,GMSLE是NRZ,ACT是PAM4。NRZ(无归零码)使用两种信号电平来表示1/0信息,每个周期传输1比特,效率较低但信号干扰容忍度高、成本低。PAM4(四电平脉冲调幅)使用四种信号电平传输,每个周期传输2比特,数据速率是NRZ的两倍,提高了传输效率,并降低了波特率和通道损耗,但系统需要更复杂的数字信号处理(DSP)技术和前向纠错码(FEC)来补偿信号的完整性问题,导致功耗相比来说较高和成本增加。

  GMSLE最高对应10Gb以太网,ACT应该能到25Gb。未来多家混战,谁能胜出难以预测,在中国除了华为使用罗姆的Clockless,其余均被GMSL垄断。

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