汽车智能化发展中的新机遇，探索远距离车载连接的MIPI A-PHY标准

汽车的变革性发展加速了汽车电子技术的进步，开始融合更多功能更强、性能更好的传感器和处理器，但连接汽车与传感器、处理器之间的基础设施仍有不少“有待提高”之处，远距离车载连接的MIPI A-PHY新标准应运而生。MIPI A-PHY标准具有高可靠、高耐用、高带宽、低延迟等优点，适用于ADAS、自动驾驶、车载娱乐和其他汽车应用，一经发布就在市场上引起了广泛关注。Valens作为首家推出符合MIPI A-PHY标准芯片的公司，引领汽车EE架构在变革中不断前行。Valens高级副总裁兼汽车业务主管Gideon Kedem表示：“未来十年间，由MIPI A-PHY业务为Valens带来的收入将增长到上亿美元的量级。”

【图：Valens高级副总裁兼汽车业务主管Gideon Kedem】

MIPI A-PHY在汽车新电子电气架构变革中的机遇

MIPI （Mobile Industry Processor Interface）协议是 MIPI 联盟（MIPI Alliance）提出的用于标准化移动终端系统各器件间通信的通信协议。MIPI联盟于2003年成立，初衷是为了标准化显示接口。经过多年发展， MIPI应用领域也扩展至汽车、工业及AR/VR等。

MIPI分为多个工作组，其中摄像头的标准为CSI，显示端的标准为DSI，而物理层则是由D-PHY和C-PHY构成。随着自动驾驶和智能汽车的发展，汽车上的摄像头、显示等功能逐渐增多，MIPI协议在汽车上的应用也越来越多。但在协议的物理层，MIPI D-PHY和C-PHY并不能满足车载链接长距离传输需求。随着车联网、智能汽车、自动驾驶等应用的逐步普及，汽车上摄像头的数量将进一步增加，以满足自动驾驶对于数据高速传输的连接需求。

因此在几年前，MIPI联盟发布了专门针对汽车物理层协议MIPI A-PHY，并且与其他显示协议、传感器协议等一起组成了MIPI车载SerDes连接解决方案——MASS（MIPI Automotive SerDes Solutions）。

MIPI A-PHY是行业内第一个非对称、长距离物理层接口协议，支持ADAS、IVI和其他环绕传感器应用。这是一个开放的全球公认的标准，没有专利限制，任何芯片制造商只要具备技术能力均可以生产制造。MIPI A-PHY的优势在于，能够利用一种协议将采用不同接口的设备整合起来，再由一条电缆将数据传输至中央处理平台，比如用A-PHY实现新的集中雷达处理架构。

在系统层面，MIPI A-PHY为智能汽车带来了更为精简的车内SerDes链路设计，大幅减少了收发器的使用，实现了整体成本降低。在A-PHY出现之前，在显示器和摄像头之间的长距离连接可以选择MIPI C-PHY/D-PHY 采用桥连方式实现，而现在采用MIPI A-PHY就可以减少桥接芯片的使用。

因为SerDes支持高带宽传输，近年来汽车领域也在将其作为一种实现高速连接的方案，MIPI未来的愿景是在传感器端和SoC/ECU端也都完全集成MIPI A-PHY接口，从而真正消除桥接（Bridge to Bridge），实现端到端的连接（End to End）。端到端的MASS方案，将会进一步增强数据的安全性、实现更好的系统成本优势。

此外，MIPI A-PHY还提供了更好的EMI/EMC性能和极低的丢包率等诸多优势。

Valens VA7000系列：首个符合MIPI A-PHY标准的芯片组

Valens作为MIPI A-PHY技术的先驱，已率先推出了首个符合MIPI A-PHY标准的芯片——VA7000系列，并且已经和整车厂、一级供应商展开了合作，计划在新一代的智能车型上实现搭载。Gideon Kedem也于近日专门来华，针对中国本土客户进行了调研和技术分享。

VA7000基于MIPI A-PHY标准，帮助整车厂优化车辆的布线架构和数据架构，以满足市场对新一代车辆的需求。据Gideon Kedem分享，VA7000有以下几大优势。

首先，VA7000为汽车行业提供了高带宽，而且还有进一步提高带宽的空间，潜力较大。VA7000目前实现8Gbps的传输速率，Valens预计2025年推出的芯片可以达到16Gbps。相比传统的GMSL或FPDLINK这种模拟的私有协议，VA7000芯片是基于数字设计的，因此可以成比例提高传输速率。

同样由于这个原因，Valens芯片具有增强的电磁兼容性(EMC)，这也就是其第二大优势——抗电磁干扰能力。随着汽车向智能化、网联化、电动化发展，电磁干扰会越来越明显。因为车上会存在很多噪音源，包括车内搭载的多台计算机，雷达、天线、以及道路上的输电线缆等，这会让数据传输处在电磁噪音极强环境中，对于ADAS系统的正常运行构成了严峻的挑战，关乎到了至关重要的行车安全。“Valens芯片性能极佳，在DSP中采用了独特的机制消除EMI电磁干扰问题；而传统方案的前向纠错机制(FEC)无法单独处理EMI，只能处理一般的高斯噪声问题，因此在实际应用中需要额外的手段或则措施，如使用屏蔽线等。”Gideon Kedem介绍道。

第三大优势在于可以帮助整车厂降低成本。Valens芯片可以应用在成本更低的线缆线束和连接接口的架构上，这样就能够大幅降低整体系统的成本。根据外部独立机构A2Mac1所做的一份调查报告《基于UTP的MIPI A-PHY技术》显示，对比传统的基于GMSL的解决方案，一辆应用MIPI A-PHY环视系统的保时捷纯电动跑车Taycan，每辆车能节省约17-27美元，实现了成本的显著降低。如果是一辆应用VA7000的普通乘用车，预计每辆车将节省约10-20美元。

由于汽车系统得到了简化，其重量也迎来了优化，这对于电动汽车的长续航非常有帮助。与传统的内燃机车对比，使用Valens解决方案的电动车平均能减重30-40%。

建立MIPI A-PHY生态系统，助力未来业务增长

在智能汽车领域，中国的厂商和市场已经走在了前列。据Gideon Kedem分享，中国整车厂发展迭代特别快，开发速度几乎是欧洲市场的两倍。所以，Valens要准备好在今年第四季度批量生产下一代产品。同时尽快在中国建立A-PHY生态系统。而中国市场对于速度的要求，也有助于Valens在中国加速汽车业务的发展，并且快速将MIPI A-PHY这一新标准引入汽车内。

过去几年，Valens观察到整车厂对芯片和芯片制造商的依赖性很高，并且非常迫切希望和芯片制造商建立直接的沟通和联系。即使Tier1供应商会给整车厂提供整套的A-PHY解决方案，但是Valens仍要和本土整车厂建立密切的联系，并为他们供应芯片，从而保证供应链的稳定性。”

在中国建立MIPI A-PHY的生态系统，是Valens在中国本土进行业务发展的重中之重。据悉，Valens已经和舜宇光学科技展开合作，将VA7031和VA7021集成至其下一代摄像头模组中，以支持ADAS和环视应用。而在与SoC厂商的合作方面，包括高通、Mobileye和英伟达等企业也已经加入了MIPI A-PHY的生态中，在中国也有一些本土的厂商在积极沟通，未来不久就会公布更多中国本土企业的合作佳讯。

Valens此前的业务贡献主要来自于音视频领域，其在HDBaseT上的技术积累优势正在转化到MIPI A-PHY产品上，为其进入汽车市场开辟了道路。汽车业务即将成为Valens业务的第二增长点，而且预计增长幅度会更大增长持续时间更长。得益于VA6000芯片组已成功集成到大多数梅赛德斯-奔驰车型上，Valens的营收获得了大幅的增长，其中汽车相关营收在2022年占比已经达到了17.83%。而随着VA7000芯片组在2023年首次定点车厂项目投入生产，并预计将在2025年实现量产，Valens在汽车上的业务营收将会再次大幅增长。

结语

“Valens的目标是尽全力为提供客户最好的服务，满足客户的需求，而非改变行业标准。”Gideon Kedem强调道，“MIPI A-PHY是一个全球公认的开放标准，任何芯片厂商都可以生产或开发满足该协议的芯片。Valens作为第一家推出满足该协议芯片组的公司，通过在该技术方面的积累，可以配合行业伙伴及客户在行业内建立更好、更规范的生态。”