國產A-PHY晶片迎來突破機遇期

語言: CN / TW / HK

智慧汽車正在進入大眾快速普及階段。IDC資料顯示,2024年全球L1-L5級自動駕駛汽車出貨量預計將達到約5425萬輛,2035年全球智慧駕駛汽車產業規模將突破1.2萬億美元。

與智慧汽車市場相對應的是汽車晶片的量價齊升,海量的晶片需求帶動了汽車主控、通訊與介面和感測器等晶片產業的高速發展。這其中,由MIPI聯盟釋出並被納入IEEE標準的A-PHY作為“把脈”汽車高階輔助、自動駕駛和智慧座艙的關鍵一環,受到了國際及國內眾多半導體企業的高度關注。Sony、OmniVision、舜宇光學等知名企業已與首家宣佈推出符合A-PHY標準晶片的Valens Semiconductor達成合作,而國內最早專注於該標準的半導體晶片公司, 蘇州首傳微電子有限公司, 也早於2020年標準落地前完成佈局,並在研發上取得了突破性進展。隨著新標準的落地及推廣,本土企業迎來了國際標準所帶來的前所未有的機遇,有望在此領域打破國外壟斷的被動局面,助力中國車企在國際通行。

A-PHY,車企的國際化選擇

A-PHY是首個汽車長距離序列器與解串器(車載SerDes)的國際標準,面向智慧汽車中高階輔助、自動駕駛和智慧座艙中感測器和顯示器與各域處理器(Domain ECU)之間的高速資料傳輸。

當前,智慧化、網聯化、電動化已經成為汽車行業的主流發展態勢,智慧化帶來的結構性變革與顛覆,需要感知與Domain ECU進行雙向傳輸來做決策與執行。汽車的智慧化與安全,勢必會推動感知層急速進入更高畫素與更高解析度的攝像頭、雷達等感測器的演進需求,而汽車的網聯化,更是集5G、大資料、雲端計算、人工智慧、高精度定位和車路協同等技術的創新與融合,這些都加速了其對超高速傳輸的迫切需求。在當今智慧互聯時代,汽車被行業定義為“移動資料中心”,這意味著智慧汽車會產生巨大的資料吞吐量,如何通過國際化、標準化實現高速傳輸的互聯與互通,成為首當其衝的現實問題,而國際通行的A-PHY標準,將會成為車企的首要選擇。

那麼,A-PHY有何影響?為什麼會成為車企的首要選擇?筆者分析原因,主要有以下幾大方面:

原因一:A-PHY是全球統一公開標準。

全球公開標準,是國際通行的選擇。A-PHY標準由MIPI聯盟於2020年9月釋出,並被納為IEEE標準(IEEE2977-2021)。在最權威的兩大國際組織認可下,A-PHY確立了其全球統一與通行的地位。

對於車載SerDes,A-PHY標準的出現打破了私有協議的侷限。此前,因為公標的缺失,幾家國際巨頭廠商憑藉私有協議的排他性與不互通,各自守城並壟斷了全球車載SerDes市場,致使車廠與Tiers不得不接受單一供應商,而無替代選擇。更為嚴重的是,私有協議的封閉性有效遮蔽了市場競爭,也失去了技術創新與升級迭代的動力,導致技術停留在NRZ調製多年,直至近期才出現基於PAM調製技術的超萬兆產品。直至今日,仍未結束的汽車缺芯階段,尤其是車載SerDes晶片作為智慧汽車中的“必經之路”,出現了極為嚴重的供應鏈問題和價格高漲壓力。毫無疑問,標準化的統一與公開,將推進技術的快速迭代,並擴大車載SerDes市場及其應用邊界。

原因二:提升傳輸速率、降低系統成本。

當前,A-PHY標準已經經歷了從 V1.0到V1.1的落地,傳輸速率從最高16Gbps提升至32Gbps,路線顯示至48Gbps。

當前,整車廠要實現各域中處理器與感測器、顯示器之間的遠距離資料傳輸,需要價格昂貴的線束和接外掛。A-PHY最新發布的 V1.1 採用PAM調製的低奈奎斯特頻率特性,來實現與NRZ調製同等甚至更高的頻寬,降低了對線材和聯結器的效能要求。新規範顯示,在4Gbps以下支援非遮蔽(UTP)線纜和聯結器,極大地降低了系統成本,但對晶片廠商而言,這無疑是一個不小的挑戰。

A-PHY V1.1規範 

製圖:半導體行業觀察 

資料來源:MIPI聯盟

同時,標準制定的超高頻寬,可將前端感測器的原始資料及其預處理工作直接傳輸、轉交域或中央處理器來做處理,無同步與非同步問題,推進集中式感測器融合以優化自動駕駛系統性能。更為重要的是,這不僅減小了前端整合尺寸和功耗,同時也降低了供電需求,通過PoDL/PoC方式即可滿足供電,意味著無需額外電源,將大幅降低系統成本,集中式感測器融合將推進更高階的自動駕駛效能。此外,A-PHY還具備更高可靠性、抗噪性、超低延遲和其超低的10 -19 PER(Packet Error Rate)等優勢。

原因三:A-PHY公開標準更具生態優勢,迎合終端市場的爆發需求。

A-PHY背後是MIPI聯盟強大的生態系統和IEEE標準的權威優勢,令其天然簡化架構,實現與通用MIPI介面CSI/DSI的無縫對接,減化了協議轉換的冗餘設計,MIPI聯盟的MASS協議棧,為其車載應用提供功能安全和資料保護。同時,A-PHY PAL剛剛落地了與IEEE Ethernet的適配,進一步完善了智慧汽車IVN(In-Vehicle Networking)架構的網路管理與安全。

談及安全,高階且昂貴的測試儀器在生態鏈中至關重要。就在不久前,全球儀器龍頭企業是德科技(Keysight)宣佈推出全新的一致性測試解決方案,根據合規性測試規範(CTS)的要求驗證A-PHY器件,完善了標準在測試環節的完整性,這是私有協議所無法享受的。

據悉,Bosch、Qualcomm、Sumsung、Intel、MTK、Onsemi、Nvidia、ST、Synopsys、Xilinx、Renesas等眾多廠商均已加入生態。

可以看出,憑藉著標準地位、生態與市場的多維優勢,A-PHY勢將成為智慧汽車的基石。

本土廠商的新機遇

在A-PHY標準落地前,國內晶片廠商先行者也早已瞄準此規範,通過分析判斷其優勢與市場爆發節點,加速研發迭代並實現技術突破。作為 國內最早佈局A-PHY晶片的企業,蘇州首傳微電子有限公司, 早於標準落地前就已開始研發工作,後於2020年5月成立了相關子公司,經數次流片測試,成功實現 國內首顆A-PHY全功能發射晶片 回片驗證,並在進行了完整性的發射晶片與接收驗證平臺的互通性測試後,於上個月順利完成了接收晶片的流片。

以深耕超高速SerDes多年的中國與海外研發團隊為核心,首傳微電子堅持自主研發和自主創新。受益於A-PHY標準的多維優勢和廣闊前景,以及擁有完備經驗的行業團隊,首傳微電子迎來了資本的青睞,先後獲得了湖杉資本、沃賦資本和瀚聯產業基金的投資,持續賽道領先優勢。

首傳微電子創始人&COO張晨光強調:“科技,人才和技術是企業的命脈。”創始至今,首傳微以創造平臺、開放平臺、海納百川的經營理念,聚集優秀人才來持續探索和突破技術極限,力爭最快速實現產品交付並全力服務於終端客戶,拓展並完整車載IVN產品佈局。 首傳微企業宗旨是立足中國並積極開拓全球化合作,力爭成為國產汽車半導體晶片行業的引領者!

*免責宣告:本文由作者原創。文章內容系作者個人觀點,半導體行業觀察轉載僅為了傳達一種不同的觀點,不代表半導體行業觀察對該觀點贊同或支援,如果有任何異議,歡迎聯絡半導體行業觀察。

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