近日，納芯微發(fā)布了公司首款基于全國產(chǎn)供應鏈、采用HSMT公有協(xié)議的車規(guī)級SerDes芯片組，包括單通道的加串器芯片NLS9116和四通道的解串器芯片NLS9246。HSMT是“車載有線高速媒體傳輸系統(tǒng)技術要求和試驗方法”(Automotive Wired High Speed Media Transmission)的縮寫，為中國汽標委主導的一項全國范圍內(nèi)的車載SerDes公開協(xié)議。

　　值得注意的是，納芯微是業(yè)內(nèi)率先完成芯片級協(xié)議互聯(lián)互通測試的國產(chǎn)SerDes方案，和其他廠商HSMT協(xié)議的SerDes方案完成了圖像數(shù)據(jù)流和控制業(yè)務流的打通和寄存器互操作，真正實現(xiàn)了加串器與解串器的解耦，使得客戶可靈活選擇不同供應商的芯片組合，得到了國內(nèi)頭部ADAS客戶的高度認可。

　　楊礬表示，盡管國際大廠在SerDes方面布局較早，有先發(fā)優(yōu)勢和相對成熟的生態(tài)環(huán)境，但是目前國內(nèi)OEM有強勁的更換動力。首先，最關鍵的就是降低成本，其次是國產(chǎn)化占比的訴求，第三則是需要更開放的技術，從而將收發(fā)器彼此解耦，打造更靈活的系統(tǒng)。

　　據(jù)介紹，目前納芯微的SerDes產(chǎn)品已與國內(nèi)頭部 ADAS 廠商開展測試合作，預計今年內(nèi)實現(xiàn)客戶端量產(chǎn)。

　　納芯微為何進入SerDes市場，作為后發(fā)者納芯微的如何能夠在市場上立足?楊礬日前在接受采訪時都給與了回應。

　　電動汽車發(fā)展進入下半程

　　“從電動化到智能化，納芯微模擬和混合信號鏈實現(xiàn)汽車電子全布局。”

　　楊礬表示，納芯微從2020年開始全面進入汽車市場，在上半程的電動化市場競爭中，納芯微取得了豐厚的成績?！澳壳?，在以 “三電” 為核心的電動化領域，已經(jīng)有近 400 家客戶達成了產(chǎn)品的合作和服務支持，包括國內(nèi)幾乎所有頭部的汽車三電相關客戶，以及國際上的博世、大陸等頭部知名Tier1?！睏畹\說道。

　　在“三電”領域，納芯微以數(shù)字隔離器和隔離驅動為核心，在新能源車市場占有率位居第一，其中數(shù)字隔離器市占率超過 35%，隔離柵極驅動累計出貨量超過 8 億顆，市占率接近 50%，

　　目前納芯微累計車規(guī)級產(chǎn)品發(fā)貨量已超過 6.68 億顆，2024 年全年發(fā)貨量超過 3 億顆，2025年一季度發(fā)貨量近 1 億顆。在電動化賽道上，納芯微交了份優(yōu)秀的成績單。

　　而到了下半場的智能化領域中，納芯微正在全面布局中。楊礬介紹道，目前圍繞車身域控領域，納芯微擁有包括高邊驅動、馬達驅動、接口器件等等，覆蓋車身控制、門控、座椅控制、座椅按摩等場景。

　　除了車身，智能化的另一個關鍵主題是高級輔助駕駛(ADAS)。無論是輔助駕駛能力，還是車身娛樂新體驗，都需要更的智能化功能。

　　目前，納芯微在ADAS領域已全面布局，量產(chǎn)產(chǎn)品集中在電源產(chǎn)品(各類DC/DC變換以及LDO)、電源路徑管理與保護器件，車身 CAN/LIN 等。而今天重磅發(fā)布的SerDes則是納芯微ADAS領域的重要核心器件，負責攝像頭與SoC的數(shù)據(jù)互聯(lián)。

　　為什么要做SerDes

　　“SerDes市場越來越大，但仍處于壟斷中?！?/strong>

　　隨著ADAS的興起，根據(jù)楊礬預估，包括攝像頭和屏幕相關市場規(guī)模在幾十億級別，SerDes 是汽車座艙和自動駕駛領域最核心的模擬器件之一，也是單品類規(guī)模最大的產(chǎn)品。這是納芯微布局車載 SerDes 芯片的底層邏輯。

　　楊礬指出，隨著今年年初比亞迪 “天神之眼” 的發(fā)布，ADAS應用已下探至 7 萬元價位的車型，同時每輛車所搭載的攝像頭數(shù)量越來越多，從前向、后向再到魚眼環(huán)視，以及車內(nèi)DMS等等。

　　如今車載攝像頭市場甚至SoC市場，都已經(jīng)涌現(xiàn)了諸多國內(nèi)廠商，但與此同時，當前車載 SerDes 作為ADAS的核心通信器件，仍然被ADI、TI等國外廠商壟斷，且通過私有化協(xié)議形成了較高壁壘，急需引入國產(chǎn)供應鏈以降低硬件成本并提高供應鏈的可靠性。

　　汽車內(nèi)部不同的傳感器通過不同的總線與SoC相連，比如攝像頭用車載SerDes，毫米波雷達用CAN，激光雷達則是用以太網(wǎng)。楊礬則預言，為了簡化布線，未來激光雷達可能也會利用SerDes。

　　楊礬總結了ADAS發(fā)展的三個方向：

　　首先是數(shù)據(jù)接口速率持續(xù)提升，以攝像頭為例，如今主流傳輸速度為 1Gbps 至 6.4Gbps，未來隨著攝像頭像素和幀數(shù)升級，速率將進一步提升。

　　其次是傳感器形態(tài)變化。當前的SerDes僅攝像頭傳輸原始數(shù)據(jù)(Raw Data)，毫米波雷達與激光雷達則是通過內(nèi)置處理器處理后降速傳輸(如 5Mbps CAN FD 或百兆以太網(wǎng))，未來隨著算法向 “前融合” 演進，傳感器需直接傳輸原始數(shù)據(jù)給SoC，這就對傳輸協(xié)議與速率提出了新需求。

　　第三，則是在全球、全行業(yè)范圍內(nèi)呼吁通信協(xié)議公開化標準化。此前的收發(fā)端通過私有協(xié)議綁定，導致OEM缺乏供應鏈彈性和可靠性，未來OEM都希望有公有化協(xié)議，目前已經(jīng)有三個公開協(xié)議亮相，并均有量產(chǎn)或接近量產(chǎn)的產(chǎn)品問世。其中包括MIPI聯(lián)盟推廣的A-PHY，汽車Serdes聯(lián)盟創(chuàng)辦的ASA Motion Link以及中國汽標委領導的HSMT。

　　SerDes并不好做

　　“確實不好做，但為了自主可控必須做下去?！?/strong>

　　SerDes負責將攝像頭的數(shù)據(jù)傳輸至汽車ADAS處理SoC中，又或者將信息娛樂系統(tǒng)的SoC數(shù)據(jù)傳輸至顯示屏上。為了有效降低數(shù)據(jù)干擾，SerDes的傳輸是將并行數(shù)據(jù)串行化，并在接受端轉換為并行數(shù)據(jù)，考慮到傳輸速度達到了Gbps，這對于公司數(shù)?；旌闲盘柕脑O計能力帶來了巨大挑戰(zhàn)。

　　楊礬介紹道，SerDes除了傳輸數(shù)據(jù)之外，還需要反向傳輸控制信號，并為攝像頭模組供電。第一，攝像頭小型化要求芯片體積、成本、功耗嚴格控制;第二，域控端隨攝像頭數(shù)量增加，解串器布版面積需優(yōu)化;第三，需滿足功能安全 ASIL B 等級設計;第四，支持通用協(xié)議(規(guī)定速率、幀結構、糾錯機制等)。

　　即便不好做，但納芯微依然堅決選擇了自研IP這條最難的路。除了SerDes關鍵IP之外，納芯微還自研了MIPI等已經(jīng)相對成熟的IP，楊礬表示，納芯微自研了所有關鍵 IP，主要基于三點考慮：第一，納芯微相關團隊在2022 年組建，已經(jīng)具備了獨立 IP 研發(fā)能力;第二，諸如MIPI等市場上成熟 IP 大多為消費級，無法滿足車規(guī)級需求(如溫度、可靠性等);第三則是通過自研 IP，才可針對車載場景進行深度優(yōu)化(如抗干擾、低功耗、長走線等)，從而形成差異化競爭力。

　　談及納芯微快速的芯片開發(fā)周期，楊礬表示，SerDes的功能復雜，同時客戶的需求迭代也較快，為此納芯微通過提供測試芯片與客戶聯(lián)合調試，將客戶需求融入產(chǎn)品定義，逐步解決兼容性和性能問題，并通過快速迭代完成了產(chǎn)品的開發(fā)。

　　除了IP之外，楊礬還強調納芯微的SerDes產(chǎn)品做到了全產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化，包括晶圓代工、封裝都是與國內(nèi)頂級代工廠合作，而測試則是由納芯微自有產(chǎn)線完成，納芯微通過投資設備和軟件，從而將測試接入納芯微的車規(guī)管理系統(tǒng)中，確保了產(chǎn)品的安全可靠。

　　最終，通過全國產(chǎn)供應鏈，避免了對于海外的依賴，從而提升供應鏈安全性以及彈性，并降低了產(chǎn)品成本。

　　看好HSMT的前景

　　“標準雖然亂戰(zhàn)，但長期看HSMT最值得信賴?！?/strong>

　　楊礬表示，納芯微會堅定的選擇 HSMT 協(xié)議，這是因為主體客戶都在中國，一定要支持國內(nèi)標準，無論對于OEM還是其他產(chǎn)業(yè)鏈伙伴而言，國內(nèi)標準才意味著自主可控。同時，HSMT由于是后制定的標準，所以相對于其他協(xié)議，有更多的先進性，也更容易被市場所接納。

　　具體和MIPI A-PHY比較而言，首先在技術層面，MIPI A-PHY定義了4Gbps和8Gpbs，而直接跳過了目前最主流的6.4 Gbps速率，廠商需要額外自行設計，從而導致互聯(lián)互通的難度加大，而HSMT則規(guī)定了完整且符合市場要求的路書。

　　其次，A-PHY沒有規(guī)定前向糾錯碼標準，也需要廠商自行研發(fā)，同樣也會導致兼容性問題。HSMT明確規(guī)定了利用里德 - 所羅門前向糾錯碼以及物理層重傳機制，可糾正單幀最多 15 個錯誤比特，并支持物理層重傳機制，顯著提升抗誤碼率性能。

　　生態(tài)系統(tǒng)初步建立

　　“系統(tǒng)壯大既需要競爭，更需要合作。”

　　HSMT的歷史雖短，但從OEM到Tier1再到芯片廠商，都在積極推動行業(yè)標準的落地。楊礬就表示，納芯微此次完成了另外一家HSMT SerDes量產(chǎn)的廠商，實現(xiàn)了歷史上首次芯片級別的協(xié)議互聯(lián)互通?！芭cFPGA原型級別的“偽互聯(lián)互通”不同，芯片級測試可以更多覆蓋物理層特性，真正實現(xiàn)了產(chǎn)品級別的驗證?！睏畹\強調道。

　　楊礬表示，在HSMT協(xié)議框架下，大家都是競爭關系，但更多的是合作，共同壯大HSMT這一生態(tài)?！巴ㄟ^解耦，OEM可以更靈活地選擇供應商，有更可靠的供應鏈和議價空間，從而更好地支持HSMT。”楊礬說道。

　　另外，楊礬還補充道，納芯微提供了完善的 API 與 SDK，可以簡化客戶的開發(fā)流程。目前納芯微已經(jīng)同諸多SoC及攝像頭廠商合作，并且也與多個SoC進行了測試驗證。

　　納芯微的核心優(yōu)勢

　　“一張圖總結五大優(yōu)勢”

　　楊礬總結了納芯微布局SerDes的五大優(yōu)勢。

　　首先是擁有成熟的車規(guī)體系和完善的產(chǎn)品覆蓋度：納芯微建立了 IPD 全流程管控體系，從產(chǎn)品定義-研發(fā)-試產(chǎn)-量產(chǎn)全流程進行管控，在這套嚴格的管理體系下，納芯微實現(xiàn)了十億顆以上的車規(guī)模擬產(chǎn)品發(fā)貨量，確保了質量的安全。同時，納芯微還通過不斷壯大的產(chǎn)品線，實現(xiàn)了一站式解決方案，針對SerDes而言，不僅提供 SerDes 接口芯片，還同步推出了攝像頭 PMIC、路徑保護等配套模擬芯片，從系統(tǒng)角度優(yōu)化客戶的解決方案。

　　其次，是全國產(chǎn)供應鏈能力，確保了供應可靠性。

　　第三是優(yōu)異的模擬性能。通過全自研核心 IP，真正達到了關鍵性能指標提升。NLS9116和NLS9246的接收機容限相比主流國際廠商產(chǎn)品提升100%，并具備更強的AEQ(自適應均衡)能力，助力降低汽車制造商的線纜布線成本;此外，MIPI驅動能力也做了相應增強，實測可以驅動超過30cm的PCB走線，降低客戶在PCB布局時的設計難度。

　　第四是具有豐富的維測功能。NLS9116和NLS9246創(chuàng)新性地內(nèi)置了接插件瞬斷監(jiān)測功能，可實時檢測接插件諸如接觸不良等微秒級故障，并通過診斷接口輸出日志，大大降低了工程師問題定位時間。此外，NLS9246還采用了TDR(時域反射)技術，在實時線纜故障檢測定位精度上達到行業(yè)領先水平。當檢測距離在1米以內(nèi)時，精度小于30厘米;檢測距離在15米以內(nèi)時，精度小于1米。精準的故障定位能力能夠幫助工程師快速確定線纜故障位置，及時進行修復，減少因線纜故障導致的系統(tǒng)停機時間。

　　抗干擾性方面，NLS9116和NLS9246在帶電8kV的ESD測試中，圖像傳輸無誤碼，在EMI/EMC性能上對標國際頭部廠商，可顯著減少整車廠的系統(tǒng)測試驗證周期，助力客戶加速產(chǎn)品上市。

　　最后則是嚴格遵守HSMT協(xié)議，實現(xiàn)了芯片級的互聯(lián)互通測試，值得強調的是，納芯微也是行業(yè)首個HSMT協(xié)議下實現(xiàn)芯片級互聯(lián)互通測試的企業(yè)。

　　產(chǎn)品具體參數(shù)

　　“不止性能強勁，還有完整路標?！?/strong>

　　納芯微給出了加串器和解串器的詳細參數(shù)指標。

　　加串器 NLS9116：支持 4 路 MIPI D-PHY 輸入(每路 2.5Gbps)，單路 HSMT 6.4Gbps 輸出，滿足 ASIL B 功能安全設計，支持反向 100Mbps 時鐘生成(為傳感器提供參考時鐘，降低攝像頭 BOM 成本與 PCB 布版難度)，支持正向 6.4Gbps 展頻，可以降低 EMI 設計復雜度，符合 AEC-Q100 Grade 2 標準(-40℃至 105℃溫度范圍)，封裝為 TQFN-32。

　　解串器 NLS9246：支持 4 路 HSMT 6.4Gbps 輸入，輸出兩路獨立 4 通道 CSI-2 數(shù)據(jù)流，內(nèi)置 4 個 CSI 控制器，支持靈活的視頻路由與復制;每路 SerDes 集成眼圖監(jiān)測功能，無需高速示波器即可評估傳輸質量;支持 TDR 時域反射技術(通過 100Mbps 反向鏈路檢測線纜開路 / 短路及故障位置)，支持反向展頻降低 EMI;符合 AEC-Q100 Grade 2 標準，封裝為 TQFN-64。

　　封裝方面，加串器NLS9116采用TQFN32封裝，解串器NLS9246采用TQFN64封裝，與市場主流產(chǎn)品P2P兼容

　　除了新推的兩款產(chǎn)品之外，楊礬還詳細介紹了納芯微SerDes的未來路標。盡管目前6.4Gbps可以覆蓋99%以上的應用，但面對未來更高速率的數(shù)據(jù)傳輸，納芯微正在開發(fā)基于PAM4的12.8Gbps 下一代產(chǎn)品，不止應用于更高分辨率的攝像頭，還可以布局車載屏幕的接口。

　　而對于通道數(shù)，鑒于目前主流車型攝像頭數(shù)量較多，四通道的需求最為明顯，對于極低端車型的單 / 雙通道需求，納芯微會根據(jù)市場反饋進行評估，但現(xiàn)階段會把精力聚焦到主流需求上。

　　寫在最后

　　正如楊礬所說，隨著汽車市場競爭進入下半場，納芯微開始圍繞智能化進行布局，推出了 SerDes、Class D 等核心器件，同時加入了 AEC汽車電子委員會，并積極與頭部客戶合作開發(fā)差異化產(chǎn)品，是國內(nèi)少數(shù)完成 ASIL D 體系實踐的芯片企業(yè)，無論在車規(guī)級量產(chǎn)規(guī)模與質量上的表現(xiàn)均領先國內(nèi)同行。

　　“技術演進中爭議不可避免，但參考以太網(wǎng)、CAN 等標準的發(fā)展，公開協(xié)議最終會成為主流。納芯微通過嚴格遵循 HSMT 協(xié)議，實現(xiàn)芯片級互聯(lián)互通，降低互操作風險?！睏畹\總結道。

　　今年是國產(chǎn) SerDes 元年，已有一家 HSMT 協(xié)議廠商實現(xiàn)大量量產(chǎn)，也預祝納芯微可以順利達成這一目標，共同促進HSMT的發(fā)展。