自动驾驶产生的超大数据量哪种传输标准能搞定.docx

1、自动驾驶产生的超大数据量哪种传输标准能搞定自动驾驶产生的超大数据量，哪种传输标准能搞定？ 自动驾驶车开发商希望车载连网速度能达到multi-gigabit速度，许多产业联盟和标准机构，像是自动驾驶汽车网络联盟(NAV)、MIPI联盟和HDBaseT联盟都正摩拳擦掌，准备抢食这块大饼不久前，芯片供应商还专注于移动产业，而现在，他们的重心已移往汽车产业。第4级和第5级自动驾驶车的开发者希望车子内部的连网速度能达到数千兆位(multi-gigabit)速度，许多产业联盟和制定标准的机构，像是自动驾驶汽车网络联盟(NAV)、MIPI联盟(MIPI Alliance)和HDBaseT联盟都正摩拳擦掌，准

2、备抢食这块大饼。当然，具备全自动驾驶功能的汽车尚未问世，而这种车子对于像是视觉、激光雷达和雷达这类高分辨率传感器的依赖程度相当高，所产生的数据量必定会大幅增加。那些曾为数据中心、企业基础设施或专业工作室开发高速连接技术的产业组织，看到了汽车市场所带来的巨大商机。上周，MIPI联盟开始为移动产业开发新的接口规范，以因应汽车产业对于高速数据传输接口的需求。目前已制定了MIPI A-PHY标准规范，在15米长度的物理层，可达每秒12到24千兆位(Gbps)的传输速度，联盟预计于2019年底提供MIPI A-PHY 1.0版给开发人员。就在上个月，HDBaseT联盟宣布Denso成为“贡献会员”(co

3、ntributor member)。HDBaseT原本是一种消费性电子与商业应用连接标准，用以透过CAT 5缆线传输未压缩HD音/视频、电源、以太网络、USB以及一些控制信号，而现在HDBaseT有最新的车用版本，称做HDBaseT Automotive标准。Valens Semiconductor资深副总裁兼汽车部门负责人Micha Risling在接受EE Times采访时表示：“HDBaseT现在可以透过无包覆双绞线(UTP)达到2Gbps带宽，这是一种更便宜、更灵活且更易于安装的线缆，而它未来的版本将可支持高达4/8/12/16Gbps的传输速度。”此外，由芯片供应商Aquantia、

4、Nvidia、Bosch，以及德国大陆集团(Continental)和福斯汽车(Volkswagen)组成的NAV联盟拥有一大优势，据说正与IEEE以太网络联盟同步开发IEEE Multi-Gig Automotive Ethernet PHY标准，背后的推动者是芯片商Aquantia。与其他公司不同的是，Aquantia率先开发出高速、multi-gigabit速度的以太网络技术，目前应用于数据中心(传输速度达到10/25/100GbE)和企业基础设施(传输速度达到2.5/5/10GbE)。Aquantia汽车产品营销副总裁Amir Bar-Niv在上周接受EE Times采访时提到：“之前

5、汽车产业没有发展出Multi-Gig汽车以太网络技术。”他解释，其他公司可推出他们自有的解决方案，藉以得到进入市场的机会。但现在，IEEE Multi-Gig Automotive Ethernet PHY标准正顺利地开发中，“现在汽车市场不再缺乏此类网络传输技术。”在Aquantia看来，OEM代工厂和一线车厂采用Multi-Gig汽车以太网络技术(Automotive Ethernet)几乎已成定局。根据Aquantia的说法，汽车产业界了解到若是采用最新的Automotive Multi-Gig Ethernet PHY标准，可以享受许多以太网络既有的好处，像是众多供应商和低成本，功能特

6、性方面支持交换、同步、音视频桥接(AVB)/时效性网络(TSN)标准、安全性和网络拓扑等。这些技术能互补吗？然而，值得注意的是，并非所有长距离汽车通讯接口的特性都是相同的。市场研究机构Strategy Analytics车用电子市场研究总监Ian Riches举例，MIPI的汽车接口与HDBaseT即有所不同，他表示：“MIPI A-PHY是一种点对点异步链接技术，一边的带宽很大，另一边则较小，它只是一个数据传输管道(data pipe)，并不像HDBaseT那样原生支持USB、以太网络和电源。”尽管如此，MIPI将与其他multi-gig连接技术竞争，像是汽车以太网络(Automotive

7、Ethernet)技术，Riches说：“此技术用来连接高带宽设备(例如相机)到中央控制器。”关于这些竞争技术的比较，Riches说：“如果你要选择网络技术，以太网络是很棒的选择。HDBaseT支持电力传输、链接USB等功能。MIPI A-PHY的直接竞争对手为专有LVDS解决方案，如APIX、FPD-Link、GMSL等技术，它很适合在受限的信号控制信道中，将数据从某处传输到另一处。”再次使用MIPI移动协议？MIPI联盟董事会成员兼高通资深技术总监Rick Wietfeldt认为以太网络、MIPI和HDBaseT技术在汽车生态系统中为互补技术，各占有一席之地。他解释，MIPI为汽车产业提供

8、关于“效能、再次使用和生态体系”三方面的好处。更具体地说，MIPI的A-PHY与其他技术的不同点在于，为相机、传感器和显示器提供量身定制的非对称连接性。Wietfeldt认为：“虽然以太网络是一种广泛采用的成熟解决方案，然而，对于汽车市场来说，仍算是较新的标准，必须导入新的缆线、连接器、Ethernet PHY接口和交换机产品。”另一个关键(好处)是A-PHY为高速串流相关的应用提供服务，例如需要在点对点架构中进行严格延迟控制的相机和显示器应用。另一方面，Wietfeldt观察到：“许多人将以太网络视为高速控制应用中主要的网络(通常指多对多)架构接口（尽管不是唯一的）。”他补充：“此外，目前的

9、汽车以太网络速度是1Gbps，未来将加快到10Gbps，其预计达成的时间大约与MIPI A-PHY设定的时程相当。”事实上，虽然Aquantia先推出暂行标准Multi-Gig Automotive Ethernet PHY(2.5G、5G、10G)，但IEEE Multi-Gig Automotive Ethernet PHY规格尚被未批准，仍需要经过正常的IEEE标准制定程序。当提到再次采用MIPI技术时，高通的Wietfeldt解释，使用MIPI A-PHY物理层接口，可以“直接有效地执行MIPI移动协议的相机接口(CSI)/显示器接口(DSI)，兼容于目前数十亿智能手机中使用的芯片，并

10、且在汽车电子中也被普遍采用。”以太网络会是最终的选择？Aquantia不认同MIPI联盟对汽车以太网络的论点。Bar-Niv声称：“整体而言，只有以太网络的所有功能几乎都已获得OEM厂商的认可，足以真正符合未来4/5级自动驾驶汽车所需的车载网络需求。”他指出：“MIPI似乎专注于点对点连接的特定应用或网络拓扑。以太网络不仅能符合需求(支持星状、网状、环状，菊花炼拓墣等)，而且还满足了4/5级自动驾驶对于IEEE标准的要求(可靠性、安全性等)。关于开发部分，MIPI、LVDS和HDBaseT等联盟却必须从头开始。”Bar-Niv还补充说到：“未来汽车连网需要更快的数据传输速度，以太网络的媒体访问

11、控制层(MAC)传输速率已经高达100G，可满足未来的汽车应用需求。”连接传感器Strategy Analytics的Riches说：“虽然做为车载网络骨干的MIPI A-PHY并未将以太网络视为竞争技术，但MIPI和以太网络将会在传感器和显示器连接方面产生竞争。”以太网络并非只能做到点对点连接。但NAV联盟希望能传输高分辨率摄影机、光达和雷达所产生的巨大数据。Aquantia解释说，车辆配备的高分辨率相机，其分辨率由720P提升到1080P，之后会提高到4K。该公司指出，这代表网络传输速度应该提升到10 Gbps。传感器融合和大量数据传输需求推动带宽拉升到Multi-Gig （来源：Aqua

12、ntia）更重要的是，现在推动Multi-Gigabit连接技术的是音/视频开发人员，他们希望运用未压缩的原始传感器数据进行传感器融合。Aquantia的Bar-Niv告诉我们，今天的传感器模块搭载了预处理装置。“新趋势是不采用这些预处理芯片，以降低传感器模块的成本并降低功耗。”他解释说，这些传感器通常位于汽车最热的地方，效能会随着热度上升而显著下降。如果业界不使用这些预处理芯片，缆线就必须以2Gbps到8Gbps的速率传输原始数据。MIPI联盟的Wietfeldt充分意识到这些需求，他强调：“MIPI A-PHY是一种应用于传感器、摄影机和显示器的高速非对称串流接口，可作为以太网络的替代技术

13、。”MIPI联盟有信心确保MIPI A-PHY标准能在具有复杂和挑战性的车载环境中，运用低成本且轻量的实体信道传输数据，达到“数据完整性”(Data Integrity)。目前12Gbps到24Gbps速度的MIPI A-PHY标准正在开发中，MIPI联盟也开始研发更高速的规格，像是超过48Gbps的传输速度，用于显示器与其他应用。谁将供应这些芯片?Riches说：“我们将很容易看到高度自动驾驶的相关应用，但未来五年内并不会大量出现。”他指出，原始资料传感器融合也许仍是一个值得期待的目标，他说：“对于高速连接技术的需求，许多汽车制造商在每个传感器上加入大量处理数据的功能。”当谈到芯片供应商中有

14、哪些人正在开发车用Multi-Gigabit连接技术时，Valens半导体是其中一间公司，目前正在推动HDBaseT技术，而Aquatia则为Automotive Multi-Gig Ethernet PHY技术的领导者。除了Aquatia，博通、Marvell与恩智浦也是IEEE Multi-Gig Automotive Ethernet PHY标准的主要推动者。在HDBaseT联盟中，恩智浦为“贡献会员”，意法半导体为“参与会员”(adopter member)。虽然目前尚不清楚哪些公司致力于发展MIPI A-PHY标准，但MIPI联盟已将高通、意法半导体、恩智浦、英特尔/Mobileye和Valens等芯片供应商列为会员。在标准确立的初期，大多数汽车芯片公司可能必须多方参与各种标准联盟。