隨著汽車行業的快速發展，車載通信技術也在不斷進步。MIPI A-PHY作為一項新興的連接標準，專為汽車應用設計的高速串行器-解串器（SerDes）物理層接口，正逐漸成為車載通信領域的明星技術。
MIPI A-PHY由MIPI聯盟（Mobile Industry Processor Interface）開發，A-PHY標準的設計目的是為汽車中的攝影鏡頭、雷達、激光雷達和顯示器等高帶寬數據傳輸提供可靠且高效的連接，以滿足汽車行業對于高帶寬、低延遲和可靠數據傳輸的嚴格要求。

CASE、MASS意為何物？

 
圖一 : 產業趨勢推進汽車功能安全

汽車的許多應用都受到全新產業趨勢所驅動，「CASE」四個字母代表的是聯網 （Connected）、自動化（Automated）、共享（Shared）和電氣化（Electrified）。網聯汽車使用先進的LTE和5G網絡來增加網絡帶寬并驅動更高分辨率的顯示器；先進的自動化讓新的應用程序有更充分的時間運用更高解析、更豐富的聯網顯示器以及聯網傳感器；共享是自動化的自然結果，讓應用程序藉由互連的GPU和ECU有更多機會采用端到端相機和顯示器；電氣化需要低功率的照明和高效率的顯示器。傳統的汽車應用程序，持續要求提高相機和幀率的分辨率，同時降低功耗和電氣干擾容限。

 
圖二 : MIPI 自動化SerDes 方案（MASS）

MASS 系列規范專為端到端功能安全和未來的安全而設計。圖中左側的鏡頭雷達使用 MASS 規范來擷取數據，并通過功能安全和安全協議予以保護，標記來自傳感器和 ECU 的完整圖示，再到顯示器。不同區塊分別通過A-PHY SerDes 接口完成這一切。ECU 圖像訊號和圖形顯示處理器會協助顯示器產生新的像素輸出數據。通過A-PHY SerDes MASS 規范可以替顯示處理器輸出的像素提供安全保障，最終來到玻璃顯示器的部分。端到端MASS的作法有時稱為「玻璃到玻璃」，因為它從傳感器捕捉到光的瞬間啟動，一直到光線離開顯示器為止。

標準的不斷演進
MIPI A-PHY規范在點對點或菊花鏈拓撲結構中提供非對稱數據鏈路，具有高速單向數據、嵌入式雙向控制數據和可選的供電功能，全部通過單根電纜實現。這減少了布線、成本和重量，并允許設計人員根據其用例所需的性能、成本和復雜性優化系統，提供可擴展性和靈活性，以滿足廣泛的速度和設計需求。為了與現有網絡骨干整合，A-PHY補充了以太網、CAN、FlexRay和其他接口。
MIPI A-PHY 標準不斷演進，以滿足日益增長的性能和功能需求。最新的進展包括更高的傳輸速率、更低的功耗以及更好的兼容性。比如，最新版本可能支持每秒數十 Gbps 的傳輸速度，大大提升了數據傳輸的效率。


在汽車領域的應用廣泛
A-PHY可以用于連接車載攝影鏡頭、雷達、傳感器等設備與中央處理單元，實現高速的數據傳輸，為自動駕駛和高級駕駛輔助系統（ADAS）提供關鍵的支持。例如，在自動駕駛中，A-PHY能夠快速傳輸來自多個攝影鏡頭的圖像數據，以極低的延遲傳輸到處理單元，使車輛能夠及時準確地感知周圍環境。
* 自動駕駛系統中的傳感器數據傳輸，如攝影鏡頭、雷達等。
* 車載信息娛樂系統的高畫質視頻和音頻傳輸。
* 車輛內部的高速網絡連接，實現不同模塊之間的高效通信。
預計首批使用A-PHY組件的車輛將于2024年投入生產。除汽車用途外，該規范還將非常適合物聯網和工業等應用。


產業鏈上下游進展
芯片廠商普遍計劃采用 MIPI A-PHY，這種遠程物理層接口非常適合用于汽車和其他環繞傳感器應用，例如攝影鏡頭和車載信息娛樂（IVI）顯示器。汽車制造商則在不斷改進自動駕駛功能，他們也意識到，這些功能應當有助于提升汽車的安全性。
作為MIPI A-PHY標準的重要貢獻者，Valens率先推出符合A-PHY標準的芯片組VA7000，并與索尼（SONY）、黑芝麻智慧科技等公司合作，將A-PHY技術應用于汽車攝影鏡頭模塊、自動駕駛計算平臺等領域。英特爾與Valens代工合作，使用其先進的制程技術為Valens代工生產新一代MIPI A-PHY芯片，以滿足市場需求。
是德科技的SerDes接收機（Rx）合規性測試解決方案，根據合規性測試規范（CTS）的要求驗證移動行業處理器接口MIPI A-PHY 器件。該解決方案由是德科技聯合 BitifEye Digital Test Solutions GMBH 和 Wilder Technologies 兩家公司共同開發，并且得到了 Valens的支持。是德科技提供先進的設計和驗證解決方案，旨在加速創新，創造一個安全互聯的世界。


面臨的挑戰和機遇
一項新興技術發展過程中總會面臨諸多挑戰。首先，其技術尚處于不斷完善的階段，新的標準和技術在實際應用中可能會暴露出一些未被充分驗證的問題，例如在復雜的電磁環境中能否保持穩定的數據傳輸性能。再者，市場對于成本的敏感度較高，A-PHY 相關產品在初期的研發和生產成本較高，這可能使其在價格競爭激烈的市場中面臨一定的壓力。
此外，A-PHY 要在諸如汽車等對安全性和可靠性要求極為嚴苛的領域廣泛應用，必須要滿足一系列高標準的認證和測試，這無疑增加了其推廣和普及的難度。
然而，MIPI A-PHY也生在充滿機遇的時代。隨著汽車行業向智能化和電動化的快速邁進，對高速、穩定且低延遲的數據傳輸需求日益增長，這為A-PHY在汽車領域的應用提供了廣闊的空間。例如，自動駕駛技術的發展需要大量傳感器數據的實時傳輸，A-PHY正好能滿足這一需求。
同時，工業 4.0 時代的到來促使工業生產中的設備互聯更加緊密和高效，A-PHY有望在工業自動化領域發揮重要作用，助力提升生產效率和質量控制水平。另外，5G技術的普及也為 A-PHY 創造了更多的應用可能性，二者的融合將為智能交通、遠程醫療等新興領域帶來創新性的解決方案。