[原创] 智能汽车时代，罗姆芯片火力全开

对于汽车产业而言，现在是处于前所有未有的智能时代。

包括电动化，仪表电子化，车载娱乐设备多样化和各种辅助驾驶在内的多种新趋势正在推动汽车产业迎来新一轮的智能化升级。而在给驾驶者带来便利的同时，走向智能化的汽车也正在设计方面给开发者带来了前所未有的新挑战。

有见及此，罗姆半导体正在通过旗下多条产品线，助力汽车产业腾飞。罗姆上海技术中心陈行乐日前也告诉记者，面向汽车信息娱乐系统和ADAS领域，罗姆提供了几方面的支持，当中包括了Nano系列品牌产品、SoC参考设计、支持功能安全的ComfySIL™  技术以及分布在国内多地的技术支持团队。

首先看Nano系列。据介绍，把如Nano Cap™和Nano Pulse Control™等技术融入到LDO和DCDC产品中，可以将产品做到小型化，也可以把外围器件、元器件数量做得更少。同时，还可以实现低功耗的效果；

其次，罗姆与海内外的SoC制造商合作，在设计中融入了外围电源芯片、数字芯片，从而推出了整体的参考设计，缩短设计时间；

第三罗姆推出了支持功能安全的ComfySIL™系列品牌，通过具有自我诊断功能的电源监控IC，可检测出系统的一场情况；

最后，罗姆还提供了包括外围元器件选型、支持电路板评估的在线技术支持。再搭配上线下的技术支持，就能够给客户提供全方位的服务。

“面向智能汽车方面，罗姆想着重介绍三个值得一提的产品，分别是用于智能座舱或者ADAS领域的拳头产品SerDes芯片、用于摄像头内部和配合SOC所需的电源管理芯片以及与国内SoC厂商合作打造的一整套参考设计方案”，陈行乐表示。

他首先指出，所谓SerDes，即串行/解串器，是把并行的数据串行化，然后进行高速的传输，最后把串行数据再还原成并行数据分发出去的一对芯片。在汽车上，SerDes则主要有两大应用：其中一个应用是在摄像头的，这主要是因为自动驾驶或者智能座舱的应用需求，摄像头在车上布局也是越来越多，所以从摄像头模块到车载SoC之间有一对SerDes的产品（包括后端也是一样）；除了仪表外，中控，甚至车的后座也会有越来越多的屏，所以屏端也有一对SerDes的产品来负责把SoC的信息传递到屏端。

“SerDes可以理解为在高速公路岔口有几条乡间的小路，并行的汽车驶过来以后，我们通过串行的技术把汽车一辆一辆顺序排好在高速公路上行驶，然后又回到了另外一个乡间小路上，把汽车一辆一辆通过并行的方式再分发出去，相当于一个串行再解串的一个过程。”陈行乐举例说。

据介绍，罗姆的SerDes在传输和展频方面具备领先的优势。

在传输速率方面，因为其是可优化的。这就使得其在汽车摄像头数量比较多，摄像头像素要求也不一样的现状下，能够针对需求分别设置不同的传输速率。和以往传统的固定传输速率相比，这种设计可以实现更低的功耗，另外还会带来EMI的改善。

“以往普通的产品可能有2Gbps和3G或者4Gbps三个台阶的产品，但是罗姆的SerDes IC可以在每一个台阶范围以内做一个微调，相当于覆盖这个摄像头像素范围以内，做精准的传输速率的设置，这样的话可以把功耗可以做得更低。”陈行乐表示。

展频则是罗姆Serdes IC的另一个特点。

陈行乐告诉记者，对客户来说，工程师对EMI（电磁干扰）噪音是比较头疼的事情。因为在同一速率频率的基础上，如果加入四路摄像头，噪音可能会有一个叠加，也可以理解为是一个共振的过程，所以EMI的噪声会比较大。这就需要我们通过“传输速率优化”和“展频”这两个功能去解决——通过传输速率优化，设置每个通道所需的传输速率，就能在第一阶段减低EMI噪音。然后在第二阶段开启展频，相当于把频谱拓宽了，尖峰又可以降低一点，进而大大地减少EMI对策设计的工时，让客户在测试EMI的时候也可以减少很多困扰。

基于上述特点，罗姆推出了多款Serdes IC，当中包括了2021年发布过的BU18xMxx-C系列产品——包括一款串行器（BU18TM41）和两款解串器（BU18IM41和BU18IM84）。据介绍，这两款产品也融入了“传输速率优化”和“展频”功能这些特性。输入输出可以支持现在比较通用的MIPI CSI信号格式，目前可以支持最大500万像素的摄像头。

在SoC到屏端这个方向，罗姆发布了包括一个串行器（BU18TL82-M）和一个解串器（BU18RL82-M)的新产品BU18xx82-M。据介绍，该产品的一个特点是可以做到一个菊花链的连接方式，有助于简化传输路径，为客户节约成本。

陈行乐解释说，该串行器支持LVDS和MIPI信号输入，可以借助GPIO口来选择输入信号的种类，这就为客户SerDes产品的选型方面提供了很大的便利。至于菊花链功能的支持，则主要体现其在简化传输路径的效果。

按照陈行乐所说，智能汽车上的屏的数量会越来越多，依据传统的链路，每支持一个屏，都需要一对SerDes芯片来对应。但是如果采用菊花链技术，则可以用一个串行器加两个解串器以实现三个平台信号的输出，实现多屏控制。在这样的设计下，第二个解串器是挂在第一个解串器上面的，所以通过菊花链的方式，还可以节省一个串行器和一些线缆，从而降低了成本。

“除此以外,罗姆还会在数据的安全性和稳定性上下功夫。如在SerDes芯片方面，罗姆会在串行器和解串器，或者是到显示器端都增加CRC的校验，以保证数据的完整性和不会丢失。罗姆还为其添加了一个增强的功能，避免在处理器SoC发生故障或者信号线缆发生故障时，保证信号不丢失。具体做法就是在SerDes后面加一个信号桥接芯片。”陈行乐介绍说。

同样用于下一代车载摄像头模块，除了SerDES IC以外，在罗姆还带来了电源管理芯片新产品BD868xxMUF-C。

陈行乐表示，当前无论是自动驾驶或者是智能座舱，都要求有越来越多路的摄像头以提供支持。因为考虑到美观问题，摄像头模组的尺寸也做得越来越小，这就对半导体厂商也提出了考验——把摄像头内部的模组的芯片做得越来越小。相比以往摄像头模组里面给CMOS供电或者给串行器供电的分立电源方案，罗姆提供更紧凑的PMIC产品，代替原先单路的DCDC或者LDO产品。借助这样的设计，能进一步减少总体的PCB布板面积。

据介绍，罗姆的这个车载摄像头用BD868xxMUF-C芯片融入了功能安全生产流程体系（即符合ISO 26262和ASIL-B标准），在罗姆的功能安全品牌ComfySIL™系列产品中，这属于满足其最高等级要求的产品。这个产品拥有两个非常领先的特点：

一方面，该芯片配有先进的异常状态通知机构，内置可以检测CMOS图像传感器和串行器异常工作情况的机构，有一部分寄存器存放芯片状态的，通过透穿技术可以实时地了解到芯片过压，过流，过温等异常状况，从而提供产品的安全可靠性；

另一方面，该芯片可以支持不同的CMOS图像传感器的时序控制和电压。因为各个制造商的CMOS图像传感器每一路的电压和电流，包括功耗都是不一样的，所以包括CMOS图像传感器上电的时候，都是需要有时序控制。而罗姆通过把时序控制放到PMIC产品内部当中去，可以定制化地为客户提供对应的时序。

如下图所示，针对不同的需求，罗姆推出了多款的电源管理芯片。

最后，在SoC整体参考设计方面，罗姆基于自身的芯片实力和SoC厂商进行了紧密的合作。如上所述，这进一步降低了后续开发者的准入门槛。日前，国内汽车芯片新势力芯驰科技宣布，将在座舱SoC X9系列的参考板上搭载罗姆的SerDes IC和PMIC等产品。按照芯驰所说，通过融合这些技术，可以更大程度地发挥车载SoC的性能，从而有助于实现汽车的节能化和小型化并提高安全性。

正如文章开头所说，汽车智能化是一个不可逆的新趋势，罗姆也必将在其中扮演重要角色。因为除了上述产品以外，他们在包括SiC在内的功率器件方面也在全球名列前茅。让我们期待他们在未来的汽车世界里给大家交付一份满意的答卷。

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