SerDes困局,何以解忧?解药来了!
日期:2025-05-07
伴随汽车智能化的发展,车载摄像头、显示屏、激光雷达等设备如雨后春笋般激增,数据传输量呈爆发式增长。在此背景下,SerDes作为一种具备高带宽、低延时、低功耗特性的数据传输方案,在应对摄像头、座舱显示屏等高像素、高分辨率图像传输时,展现出无可比拟的独特优势。
以L2/L3级智能汽车为例,平均每辆车需搭载8~16颗加串器和2~4颗解串器,而更为高阶的高端车型,像比亚迪“天神之眼”,SerDes芯片用量多达十几颗,涵盖ADAS、座舱监控、娱乐摄像头等场景。现阶段,单车搭载的SerDes芯片价值约为几十美元,随着未来摄像头、显示屏数量持续增加,这一价值有望进一步攀升。
然而,车载SerDes芯片面临着诸多挑战。它不仅要在单线传输高速视频流与反向控制流的同时,为传感器模组供电;还要满足更小系统尺寸、更低成本的要求,实现芯片体积、成本与功耗的同步降低;同时必须符合功能安全标准;更要支持特定的通信协议(速率/纠错码/重传)。
事实上,核心通信器件市场一直被国外厂商牢牢把控,SerDes芯片领域也主要由国际厂商主导。主流国际厂商先入为主,基于GMSL、FPD-Link等私有协议开发产品,构建起加串器和解串器“强绑定”的生态格局,极大地限制了汽车厂商在芯片选型时的灵活性,阻碍了供应链多元化发展。因此,国产供应链的及时介入迫在眉睫,这对于降低成本、提升应用效益意义重大。
面对上述挑战,一款全国产高性价比SerDes芯片组的诞生为汽车厂商破局解难找到了一剂解药。对纳芯微产品线市场总监杨矾的专访围绕纳芯微车载SerDes芯片展开探讨,涉及相关市场、技术、应用、供应链等问题。
全国产、公有协议车规级SerDes应势登场
SerDes芯片实际上是Serializer和Deserializer的统称,意思是加串器与解串器。加串器将并行信号串行化,实现高速、长距、低延时传输;解串器则把串行信号还原为并行信号传输给SoC。SerDes作为串行通信技术用于高速数据传输,能将多路低速并行信号转为高速串行信号传输,再由接收端逆向转换。
在车载领域,SerDes已有近十年历史,起初从显示屏起步,用量少,后来摄像头也开始采用SerDes。近年来,伴随国内汽车智能化、网联化加速发展,其市场规模急剧增长,发展前景十分看好。
在杨矾看来,车载SerDes是一个非常大的市场,目前摄像头和屏幕(ADAS+座舱显示屏)相关市场规模在几十亿级别。作为汽车座舱和自动驾驶领域最核心的模拟器件之一,SerDes也是单品类规模最大的产品。这也是纳芯微布局车载SerDes芯片的关键推动力。
日前,纳芯微强势推出基于全国产供应链打造、采用HSMT公有协议的车规级SerDes接口芯片组。新产品包含两款极具特色的芯片,分别是单通道加串器芯片NLS9116以及四通道解串器芯片NLS9246。
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该系列芯片专为ADAS(高级辅助驾驶系统)的摄像头、域控制器以及智能座舱(摄像头、显示屏、域控制器)系统中的高速数据传输场景精心设计。凭借兼容性更为出色的公有协议、优异的模拟性能以及全国产供应链的强大优势,新产品为汽车智能化与网联化提供坚实有力的基础支撑。
杨矾介绍说,这两款芯片组是业内率先完成HSMT芯片级协议互联互通测试的全国产SerDes解决方案,已经与其他厂商基于HSMT协议的SerDes方案成功实现图像数据流和控制业务流的顺畅打通,并且完成了寄存器互操作。这一突破性进展真正实现了加串器与解串器的有效解耦,赋予客户前所未有的选择权,能够灵活挑选不同供应商的芯片进行组合搭配。正因如此,该芯片组获得了国内头部ADAS客户的高度认可。
赋能汽车智能化下半场
实际上,此次SerDes芯片组的推出是纳芯微在汽车电子领域发展的自然延续。纳芯微2020年全面进军汽车市场,将70%的研发投入聚焦于汽车领域,车规产品发货量节节攀升,在汽车赛道加速前行。在新能源汽车电动化领域成果斐然,已与近400家客户提供了可靠、可信赖的产品与服务支持。
杨矾介绍道,纳芯微的拳头产品数字隔离器和隔离栅极驱动市场占有率颇高。仅在新能源汽车三电系统领域,纳芯微2017年实现量产的数字隔离器累计出货量超6亿颗,国内市占率达35%。栅极驱动2020年量产,累计出货量超8亿颗(新能源汽车与光伏市场),其中,电驱/OBC/DC-DC市场份额领先,应用涵盖主驱逆变器、电池管理、车载充电机、高压-低压DC-DC转换器。
如今,纳芯微在新能源汽车智能化下半场展开全面布局。车身域控产品日益丰富,预计今明两年将大规模投放市场。在智能座舱和辅助驾驶领域,电源类产品已实现量产。在推进汽车智能化进程中,纳芯微致力于提升车身舒适性,涉及车身域控、车身控制、门控、座椅控制及按摩等功能,同时助力智能座舱与ADAS发展。
他指出,ADAS包含感知、决策、控制三大要素。感知依赖多种传感器,数据通过通信网络传输至ADAS域控进行处理。ADAS普及的关键在于易于实施且具备成本效益。
目前,在ADAS通信方面呈现三大发展趋势:一是数据通信接口速率不断提升,从CAN-FD(5Mbps)、以太网(100Mbps~1Gbps)到SerDes(Gbps);二是传感器朝着卫星化、小型化发展,如毫米波雷达、激光雷达、摄像头等,且传输方式从处理后数据向原始数据转变,以降本增效;三是通信协议走向公有化,从GMSL/FPD-LINK逐渐过渡到HSMT/APHY等,推动智能汽车朝着更主流、更亲民的方向发展。
“我们这次发布的针对摄像头场景的NLS9116和NLS9246芯片是针对ADAS系统的通信解决方案。我们的显示场景芯片也在紧锣密鼓研发中,预计明年推出。”他说。
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他补充道,摄像头、激光雷达、毫米波雷达对SerDes芯片要求各异。目前摄像头主要通过SerDes传输,毫米波雷达依赖CAN,激光雷达依赖以太网。未来毫米波雷达和激光雷达可能通过SerDes传输原始数据,推动市场扩容。
当前主流市场99%以上需求集中在6.4Gbps,12.8Gbps以上速率需求尚未爆发(国内GMSL第三代12Gbps刚刚起步)。HSMT将根据市场需求演进,3~5年内12.8Gbps足以满足高清摄像头和屏幕需求。而更高速率(如25Gbps+)需平衡成本与工艺。纳芯微已开展PAM-4调制技术储备,预计明年推出相关产品。
此外,不同品类及摄像头因分辨率、帧率对传输速率要求不同,纳芯微将推出高低速率料号组合,满足多样化市场需求。
卓越性能+维测,化解车企困局
杨矾认为,国内车企从GMSL转向HSMT,核心动力有三:降低成本与保证供应链安全,应对新能源车激烈竞争;顺应国产化诉求,减少国际局势影响;看重技术开放性,提升研发灵活性。转型的痛点也显而易见,SerDes技术复杂,需要成熟的产品和强大的技术支持团队。而纳芯微凭借领先汽车电子体系,可助客户快速实现量产。
在该领域,纳芯微优势显著:其一,具备国内最完备车规芯片体系,研发与质量体系在国内同类中实力超群。其二,全品类覆盖,除摄像头相关SerDes,还涉足屏幕领域,同步推出多种产品,包括出摄像头PMIC、路径保护及屏幕背光驱动等,提供一站式模拟方案。其三,鉴于SerDes芯片研发投入大、周期长,需要持续迭代高速率产品,纳芯微凭借规模与技术积累形成长期竞争优势。技术上,全自研IP、围绕客户需求开发的富维测功能及全国产供应链等,皆是其核心优势。纳芯微拥有成熟车规体系和完善产品覆盖度,严格遵循IPD管理体系,对产品从定义到量产全流程管控,其车规模拟芯片发货量在国内名列前茅。
此次纳芯微推出的基于HSMP协议的加串器NLS9116和解串器NLS9246亮点突出:NLS9116传输速率2~6.4Gbps,满足HSMT协议,适配车载高速数据传输需求。NLS9246功能丰富,具有输入输出、功能安全、内建演图控制、TDR(时域反射)等功能。两款产品均符合AEC-Q100 Grade 2要求,功能安全达ASIL B等级,为汽车电子系统的安全性提供坚实保障。
在维测和故障定位方面,两款产品表现可圈可点:创新性内置接插件瞬断监测功能,能实时检测微秒级故障并输出日志,缩短工程师问题定位时间。不同检测距离下都有高精度定位,减少系统停机时间。
抗干扰性方面,两款芯片在带电8kV的ESD测试中图像传输无误码,EMI/EMC性能对标国际头部厂商,可显著缩短整车厂系统测试验证周期,加速产品上市。
对此杨矾解释说,车载环境复杂,电磁干扰等给车载SerDes应用带来重大挑战,需通过全套EMC测试,如ESD、辐射抗干扰、大电流注入等。纳芯微产品已通过相关测试,并在模拟IP设计中针对这些严苛环境进行了优化。在产品定义与研发阶段,就充分考量实际应用时既适配场景,又具有快速定位功能,如展频、TDR技术。
封装上,NLS9116采用TQFN32封装,NLS9246采用TQFN64封装,与市场主流产品P2P兼容,便于客户替换升级。
杨矾总结道,纳芯微NLS9116和NLS9246产品的优势非常明显:一是芯片严格遵循HSMT协议,实现芯片级互联互通,收发解耦带来供应链弹性。二是成熟车规体系研发保障质量,全自研IP带来优异模拟性能,提升接收机容限和AEQ(自适应均衡)能力,有助于降低线缆布线成本和PCB布局难度,增强MIPI驱动能力;三是一站式模拟解决方案结合自有封测,控制交付和成本;四是丰富的维测功能更贴近客户。
矢志成为汽车行业首选供应链伙伴
在新能源汽车领域,纳芯微成绩斐然且积极进取,全力迈向汽车行业首选供应链合作伙伴的目标。
电动化上半场,纳芯微全面布局并收获硕果。截至2024年,汽车芯片累计出货量高达6.68亿颗,2024年汽车业务营收占比达36.88%。进入下半场,纳芯微开启智能化全面布局。身为AEC组件技术委员会成员,纳芯微为汽车芯片技术进步贡献力量,并获得TÜV莱茵更高等级功能安全管理体系ISO 26262 ASIL D “Defined-Practiced”级别认证,实现了功能安全领域能力跃迁。
纳芯微凭借对系统的深刻理解,提供整体解决方案。其产品种类丰富,涵盖电源、驱动、隔离、接口、传感器、ASSP,功能覆盖感知、处理、执行、供电、通信等多个类别;功能覆盖感知、处理等各个环节,有力帮助客户提升差异化竞争力。其芯片定制化服务经验丰富,能给予灵活及时的本地化支持。
自2016年推出首款汽车芯片,纳芯微积累了多年车规量产经验,质量表现出色,产品广泛应用于众多新能源汽车型,荣获VDE优秀质量奖。
“在电动化领域已实现全面覆盖的基础上,纳芯微智能化布局前景也很广阔。”杨矾说。
未来,纳芯微将继续凭借自身优势,深化与汽车行业客户的合作,以优质产品和服务,朝着成为汽车行业首选供应链合作伙伴的方向稳步迈进。
以L2/L3级智能汽车为例,平均每辆车需搭载8~16颗加串器和2~4颗解串器,而更为高阶的高端车型,像比亚迪“天神之眼”,SerDes芯片用量多达十几颗,涵盖ADAS、座舱监控、娱乐摄像头等场景。现阶段,单车搭载的SerDes芯片价值约为几十美元,随着未来摄像头、显示屏数量持续增加,这一价值有望进一步攀升。
然而,车载SerDes芯片面临着诸多挑战。它不仅要在单线传输高速视频流与反向控制流的同时,为传感器模组供电;还要满足更小系统尺寸、更低成本的要求,实现芯片体积、成本与功耗的同步降低;同时必须符合功能安全标准;更要支持特定的通信协议(速率/纠错码/重传)。
事实上,核心通信器件市场一直被国外厂商牢牢把控,SerDes芯片领域也主要由国际厂商主导。主流国际厂商先入为主,基于GMSL、FPD-Link等私有协议开发产品,构建起加串器和解串器“强绑定”的生态格局,极大地限制了汽车厂商在芯片选型时的灵活性,阻碍了供应链多元化发展。因此,国产供应链的及时介入迫在眉睫,这对于降低成本、提升应用效益意义重大。
面对上述挑战,一款全国产高性价比SerDes芯片组的诞生为汽车厂商破局解难找到了一剂解药。对纳芯微产品线市场总监杨矾的专访围绕纳芯微车载SerDes芯片展开探讨,涉及相关市场、技术、应用、供应链等问题。
全国产、公有协议车规级SerDes应势登场
SerDes芯片实际上是Serializer和Deserializer的统称,意思是加串器与解串器。加串器将并行信号串行化,实现高速、长距、低延时传输;解串器则把串行信号还原为并行信号传输给SoC。SerDes作为串行通信技术用于高速数据传输,能将多路低速并行信号转为高速串行信号传输,再由接收端逆向转换。
在车载领域,SerDes已有近十年历史,起初从显示屏起步,用量少,后来摄像头也开始采用SerDes。近年来,伴随国内汽车智能化、网联化加速发展,其市场规模急剧增长,发展前景十分看好。
在杨矾看来,车载SerDes是一个非常大的市场,目前摄像头和屏幕(ADAS+座舱显示屏)相关市场规模在几十亿级别。作为汽车座舱和自动驾驶领域最核心的模拟器件之一,SerDes也是单品类规模最大的产品。这也是纳芯微布局车载SerDes芯片的关键推动力。
日前,纳芯微强势推出基于全国产供应链打造、采用HSMT公有协议的车规级SerDes接口芯片组。新产品包含两款极具特色的芯片,分别是单通道加串器芯片NLS9116以及四通道解串器芯片NLS9246。
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该系列芯片专为ADAS(高级辅助驾驶系统)的摄像头、域控制器以及智能座舱(摄像头、显示屏、域控制器)系统中的高速数据传输场景精心设计。凭借兼容性更为出色的公有协议、优异的模拟性能以及全国产供应链的强大优势,新产品为汽车智能化与网联化提供坚实有力的基础支撑。
杨矾介绍说,这两款芯片组是业内率先完成HSMT芯片级协议互联互通测试的全国产SerDes解决方案,已经与其他厂商基于HSMT协议的SerDes方案成功实现图像数据流和控制业务流的顺畅打通,并且完成了寄存器互操作。这一突破性进展真正实现了加串器与解串器的有效解耦,赋予客户前所未有的选择权,能够灵活挑选不同供应商的芯片进行组合搭配。正因如此,该芯片组获得了国内头部ADAS客户的高度认可。
赋能汽车智能化下半场
实际上,此次SerDes芯片组的推出是纳芯微在汽车电子领域发展的自然延续。纳芯微2020年全面进军汽车市场,将70%的研发投入聚焦于汽车领域,车规产品发货量节节攀升,在汽车赛道加速前行。在新能源汽车电动化领域成果斐然,已与近400家客户提供了可靠、可信赖的产品与服务支持。
杨矾介绍道,纳芯微的拳头产品数字隔离器和隔离栅极驱动市场占有率颇高。仅在新能源汽车三电系统领域,纳芯微2017年实现量产的数字隔离器累计出货量超6亿颗,国内市占率达35%。栅极驱动2020年量产,累计出货量超8亿颗(新能源汽车与光伏市场),其中,电驱/OBC/DC-DC市场份额领先,应用涵盖主驱逆变器、电池管理、车载充电机、高压-低压DC-DC转换器。
如今,纳芯微在新能源汽车智能化下半场展开全面布局。车身域控产品日益丰富,预计今明两年将大规模投放市场。在智能座舱和辅助驾驶领域,电源类产品已实现量产。在推进汽车智能化进程中,纳芯微致力于提升车身舒适性,涉及车身域控、车身控制、门控、座椅控制及按摩等功能,同时助力智能座舱与ADAS发展。
他指出,ADAS包含感知、决策、控制三大要素。感知依赖多种传感器,数据通过通信网络传输至ADAS域控进行处理。ADAS普及的关键在于易于实施且具备成本效益。
目前,在ADAS通信方面呈现三大发展趋势:一是数据通信接口速率不断提升,从CAN-FD(5Mbps)、以太网(100Mbps~1Gbps)到SerDes(Gbps);二是传感器朝着卫星化、小型化发展,如毫米波雷达、激光雷达、摄像头等,且传输方式从处理后数据向原始数据转变,以降本增效;三是通信协议走向公有化,从GMSL/FPD-LINK逐渐过渡到HSMT/APHY等,推动智能汽车朝着更主流、更亲民的方向发展。
“我们这次发布的针对摄像头场景的NLS9116和NLS9246芯片是针对ADAS系统的通信解决方案。我们的显示场景芯片也在紧锣密鼓研发中,预计明年推出。”他说。
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他补充道,摄像头、激光雷达、毫米波雷达对SerDes芯片要求各异。目前摄像头主要通过SerDes传输,毫米波雷达依赖CAN,激光雷达依赖以太网。未来毫米波雷达和激光雷达可能通过SerDes传输原始数据,推动市场扩容。
当前主流市场99%以上需求集中在6.4Gbps,12.8Gbps以上速率需求尚未爆发(国内GMSL第三代12Gbps刚刚起步)。HSMT将根据市场需求演进,3~5年内12.8Gbps足以满足高清摄像头和屏幕需求。而更高速率(如25Gbps+)需平衡成本与工艺。纳芯微已开展PAM-4调制技术储备,预计明年推出相关产品。
此外,不同品类及摄像头因分辨率、帧率对传输速率要求不同,纳芯微将推出高低速率料号组合,满足多样化市场需求。
卓越性能+维测,化解车企困局
杨矾认为,国内车企从GMSL转向HSMT,核心动力有三:降低成本与保证供应链安全,应对新能源车激烈竞争;顺应国产化诉求,减少国际局势影响;看重技术开放性,提升研发灵活性。转型的痛点也显而易见,SerDes技术复杂,需要成熟的产品和强大的技术支持团队。而纳芯微凭借领先汽车电子体系,可助客户快速实现量产。
在该领域,纳芯微优势显著:其一,具备国内最完备车规芯片体系,研发与质量体系在国内同类中实力超群。其二,全品类覆盖,除摄像头相关SerDes,还涉足屏幕领域,同步推出多种产品,包括出摄像头PMIC、路径保护及屏幕背光驱动等,提供一站式模拟方案。其三,鉴于SerDes芯片研发投入大、周期长,需要持续迭代高速率产品,纳芯微凭借规模与技术积累形成长期竞争优势。技术上,全自研IP、围绕客户需求开发的富维测功能及全国产供应链等,皆是其核心优势。纳芯微拥有成熟车规体系和完善产品覆盖度,严格遵循IPD管理体系,对产品从定义到量产全流程管控,其车规模拟芯片发货量在国内名列前茅。
此次纳芯微推出的基于HSMP协议的加串器NLS9116和解串器NLS9246亮点突出:NLS9116传输速率2~6.4Gbps,满足HSMT协议,适配车载高速数据传输需求。NLS9246功能丰富,具有输入输出、功能安全、内建演图控制、TDR(时域反射)等功能。两款产品均符合AEC-Q100 Grade 2要求,功能安全达ASIL B等级,为汽车电子系统的安全性提供坚实保障。
在维测和故障定位方面,两款产品表现可圈可点:创新性内置接插件瞬断监测功能,能实时检测微秒级故障并输出日志,缩短工程师问题定位时间。不同检测距离下都有高精度定位,减少系统停机时间。
抗干扰性方面,两款芯片在带电8kV的ESD测试中图像传输无误码,EMI/EMC性能对标国际头部厂商,可显著缩短整车厂系统测试验证周期,加速产品上市。
对此杨矾解释说,车载环境复杂,电磁干扰等给车载SerDes应用带来重大挑战,需通过全套EMC测试,如ESD、辐射抗干扰、大电流注入等。纳芯微产品已通过相关测试,并在模拟IP设计中针对这些严苛环境进行了优化。在产品定义与研发阶段,就充分考量实际应用时既适配场景,又具有快速定位功能,如展频、TDR技术。
封装上,NLS9116采用TQFN32封装,NLS9246采用TQFN64封装,与市场主流产品P2P兼容,便于客户替换升级。
杨矾总结道,纳芯微NLS9116和NLS9246产品的优势非常明显:一是芯片严格遵循HSMT协议,实现芯片级互联互通,收发解耦带来供应链弹性。二是成熟车规体系研发保障质量,全自研IP带来优异模拟性能,提升接收机容限和AEQ(自适应均衡)能力,有助于降低线缆布线成本和PCB布局难度,增强MIPI驱动能力;三是一站式模拟解决方案结合自有封测,控制交付和成本;四是丰富的维测功能更贴近客户。
矢志成为汽车行业首选供应链伙伴
在新能源汽车领域,纳芯微成绩斐然且积极进取,全力迈向汽车行业首选供应链合作伙伴的目标。
电动化上半场,纳芯微全面布局并收获硕果。截至2024年,汽车芯片累计出货量高达6.68亿颗,2024年汽车业务营收占比达36.88%。进入下半场,纳芯微开启智能化全面布局。身为AEC组件技术委员会成员,纳芯微为汽车芯片技术进步贡献力量,并获得TÜV莱茵更高等级功能安全管理体系ISO 26262 ASIL D “Defined-Practiced”级别认证,实现了功能安全领域能力跃迁。
纳芯微凭借对系统的深刻理解,提供整体解决方案。其产品种类丰富,涵盖电源、驱动、隔离、接口、传感器、ASSP,功能覆盖感知、处理、执行、供电、通信等多个类别;功能覆盖感知、处理等各个环节,有力帮助客户提升差异化竞争力。其芯片定制化服务经验丰富,能给予灵活及时的本地化支持。
自2016年推出首款汽车芯片,纳芯微积累了多年车规量产经验,质量表现出色,产品广泛应用于众多新能源汽车型,荣获VDE优秀质量奖。
“在电动化领域已实现全面覆盖的基础上,纳芯微智能化布局前景也很广阔。”杨矾说。
未来,纳芯微将继续凭借自身优势,深化与汽车行业客户的合作,以优质产品和服务,朝着成为汽车行业首选供应链合作伙伴的方向稳步迈进。
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