隨著電子信息技術(shù)和汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的深度融合，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)已出現(xiàn)電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化的趨勢(shì)特點(diǎn)。智能電動(dòng)汽車(chē)作為新興的移動(dòng)出行服務(wù)的智能終端，其技術(shù)涵蓋傳統(tǒng)汽車(chē)技術(shù)、三電新能源汽車(chē)技術(shù)、自動(dòng)駕駛技術(shù)、域控制器及車(chē)載以太網(wǎng)應(yīng)用、云計(jì)算及大數(shù)據(jù)等核心科技，深刻改變了人類(lèi)的生產(chǎn)方式和生活形式。然而近些年動(dòng)力鋰電池燃燒和因電池故障導(dǎo)致的召回事件頻繁發(fā)生，消費(fèi)者對(duì)智能電動(dòng)汽車(chē)的關(guān)注由“里程焦慮”逐漸轉(zhuǎn)移到“安全焦慮”。安全問(wèn)題開(kāi)始成為決定智能電動(dòng)汽車(chē)能否成為主流交通工具的關(guān)鍵要素之一。

自從2018年通過(guò)德國(guó)萊茵取得了ISO 26262開(kāi)發(fā)流程認(rèn)證，羅姆（ROHM）就正式進(jìn)軍功能安全領(lǐng)域。而且在2021年ROHM還專(zhuān)門(mén)推出功能安全品牌ComfySIL?，將功能安全的概念融入到具體產(chǎn)品當(dāng)中去。

據(jù)羅姆半導(dǎo)體(上海)有限公司技術(shù)中心經(jīng)理陳行樂(lè)介紹說(shuō)：“ISO 26262是汽車(chē)電子、電氣系統(tǒng)相關(guān)的‘功能安全’國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。要滿(mǎn)足該標(biāo)準(zhǔn)需要準(zhǔn)備很多資源，比如添加用來(lái)實(shí)現(xiàn)‘功能安全’的電路，準(zhǔn)備100多個(gè)工作成果物，以及建立嚴(yán)格的管理制度并編制相應(yīng)的表單。而滿(mǎn)足ISO 26262開(kāi)發(fā)流程的產(chǎn)品，可以簡(jiǎn)單地理解為在這個(gè)流水線上生產(chǎn)出來(lái)的芯片全都符合功能安全。ROHM的ISO 26262產(chǎn)品可以為客戶(hù)減少應(yīng)用產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工時(shí)?！?

汽車(chē)智能化的不斷發(fā)展對(duì)汽車(chē)電子和零部件的要求也越來(lái)越高。ROHM可為新一代電動(dòng)汽車(chē)提供完備的解決方案，從車(chē)載電機(jī)、圖形芯片、互聯(lián)網(wǎng)，到攝像頭用PMIC、SoC用PMIC、超聲波聲吶AFE IC，再到液晶顯示芯片組、LED驅(qū)動(dòng)器、LVDC接口IC、顯示器用SerDes IC、攝像頭用SerDes IC。

ROHM在汽車(chē)信息娛樂(lè)系統(tǒng)和ADAS領(lǐng)域?qū)嵙?qiáng)勁。一是因?yàn)镽OHM擁有自創(chuàng)品牌Nano，包括Nano Cap?、Nano Pulse Control?和QuiCur?，將這些技術(shù)融入到具體的產(chǎn)品當(dāng)中，比如LDO和DCDC產(chǎn)品，可以使產(chǎn)品小型化，同時(shí)外圍器件、元器件數(shù)量更少，實(shí)現(xiàn)低功耗。二是ROHM在SoC參考設(shè)計(jì)上有優(yōu)勢(shì)，ROHM不僅與海內(nèi)外的SoC制造商合作推出整體的參考設(shè)計(jì)，還提供已驗(yàn)證的優(yōu)化電源，可大幅縮短設(shè)計(jì)時(shí)間。三是ROHM注重安全，ROHM推出ComfySIL?系列品牌，支持功能安全，通過(guò)具有自我診斷功能的電源監(jiān)控IC，可檢測(cè)出系統(tǒng)的異常情況，這也是未來(lái)車(chē)載產(chǎn)品在市場(chǎng)上的大趨勢(shì)。四是ROHM提供完備的技術(shù)支持，ROHM在中國(guó)有北京、上海和深圳三大技術(shù)中心，可為客戶(hù)提供線上和線下的技術(shù)支持。比如，使用在線仿真工具評(píng)測(cè)客戶(hù)實(shí)際的設(shè)計(jì)；與客戶(hù)緊密交流，提供線下調(diào)試等技術(shù)支持工作。

正是看中了ROHM在車(chē)載市場(chǎng)中的實(shí)力，日前，芯馳科技與ROHM締結(jié)了車(chē)載領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)開(kāi)發(fā)合作伙伴關(guān)系，ROHM的SerDes IC和PMIC等產(chǎn)品被應(yīng)用到芯馳科技中高端SoC“X9H”的參考板上，以提高智能座艙等各種車(chē)載應(yīng)用的性能。

ROHM SerDes IC知多少

ROHM在智能座艙和ADAS領(lǐng)域的拳頭產(chǎn)品是SerDes IC。SerDes IC具體有兩大應(yīng)用，其中一個(gè)是攝像頭，另一個(gè)是顯示器。由于自動(dòng)駕駛和智能座艙的廣泛應(yīng)用，攝像頭在車(chē)上的布局越來(lái)越多，而且現(xiàn)在上市的新車(chē)，除了液晶儀表與中控大屏，甚至副駕駛的前方和后排座上也會(huì)有越來(lái)越多的屏幕，所以ROHM認(rèn)為SerDes IC有廣泛的發(fā)展空間。

陳行樂(lè)解釋說(shuō)：“SerDes IC其實(shí)是一種把并行的數(shù)據(jù)串行化，然后進(jìn)行高速的傳輸，最后把串行數(shù)據(jù)再還原成并行數(shù)據(jù)分發(fā)出去的一對(duì)芯片?！?

那么ROHM推出的SerDes IC有什么特點(diǎn)呢？具體來(lái)說(shuō)它有兩大特點(diǎn)。第一個(gè)特點(diǎn)是傳輸速率可優(yōu)化，傳輸速率優(yōu)化功能有助于降低車(chē)載攝像頭模塊的功耗。舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，其實(shí)現(xiàn)在車(chē)?yán)锩鏀z像頭的數(shù)量比較多，但是根據(jù)不同的應(yīng)用，攝像頭有前視后視，具體應(yīng)用到的攝像頭像素也不一樣，所以這就涉及到傳輸不同像素的攝像頭，可以分別設(shè)置不同的傳輸速率，和以往傳統(tǒng)的固定傳輸速率相比，ROHM可以將功耗做得更低且有EMI的改善。從下圖最右邊可以看到，以往普通的產(chǎn)品有相當(dāng)于三個(gè)臺(tái)階的傳輸速率，即2Gbps、3Gbps和4Gbps，但ROHM的SerDes IC可以在每一個(gè)臺(tái)階范圍內(nèi)做微調(diào)，相當(dāng)于覆蓋這個(gè)攝像頭像素范圍以?xún)?nèi)，做精準(zhǔn)的傳輸速率的設(shè)置，這樣可以把功耗做得更低。

第二個(gè)特點(diǎn)是展頻功能，內(nèi)置傳輸速率優(yōu)化功能和展頻功能有助于減少EMI對(duì)策的設(shè)計(jì)工時(shí)。EMI噪音是讓工程師比較頭疼的事情。因?yàn)樵谕凰俾暑l率的基礎(chǔ)上，如果加入四路攝像頭，EMI噪聲會(huì)比較大。而ROHM主要通過(guò)“傳輸速率優(yōu)化”和“展頻”這兩個(gè)功能去解決。首先是傳輸速率優(yōu)化，通過(guò)設(shè)置每個(gè)通道所需的傳輸速率，在第一階段減低EMI噪音，在第二階段開(kāi)啟展頻，這相當(dāng)于把頻譜拓寬了，尖峰又可以降低一點(diǎn)，所以可以大大地減少EMI對(duì)策設(shè)計(jì)的工時(shí)，工程師在測(cè)試EMI的時(shí)候也可以減少很多困擾。

ROHM顯示器用SerDes IC，讓智能出行精彩又安全

近年來(lái)，隨著電子后視鏡和液晶儀表盤(pán)的普及，每輛車(chē)安裝的屏幕數(shù)量隨之增加，視頻傳輸路徑也變得更加復(fù)雜，這必然會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)成本和故障風(fēng)險(xiǎn)增加，所以簡(jiǎn)化視頻傳輸路徑，融入功能安全設(shè)計(jì)變得非常必要。ROHM近日發(fā)布面向多屏化趨勢(shì)下的車(chē)載顯示器領(lǐng)域的SerDes IC——BU18xx82-M系列產(chǎn)品（一款串行器BU18TL82-M和一款解串器BU18RL82-M）。新產(chǎn)品通過(guò)菊花鏈連接和端到端數(shù)據(jù)監(jiān)控功能解決了這些難題。

該新品具有四大特點(diǎn)。一是它采用菊花鏈連接方式，可簡(jiǎn)化視頻傳輸路徑，為客戶(hù)節(jié)約成本。二是它可以實(shí)現(xiàn)端到端數(shù)據(jù)監(jiān)控，確認(rèn)視頻數(shù)據(jù)是否被正確地從SoC傳輸?shù)斤@示器，有助于實(shí)現(xiàn)功能安全。三是它的產(chǎn)品陣容完整，支持各種CMOS圖像傳感器和SoC。四是它繼承了自2021年6月開(kāi)始量產(chǎn)的車(chē)載攝像頭模塊用的SerDes IC“BU18xMxx-C”的低功耗、低噪聲等特點(diǎn)。

ROHM可通過(guò)解串器傳輸影像，實(shí)現(xiàn)菊花鏈連接。陳行樂(lè)表示，考慮到未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)屏的數(shù)量會(huì)越來(lái)越多的情況，比如五座車(chē)最典型的應(yīng)用需求是儀表、中控、副駕、后排，將會(huì)有五個(gè)屏，而七座車(chē)會(huì)有更多的屏。在汽車(chē)電子化、智能化了之后，電子后視鏡也可以理解為一個(gè)屏，還可能會(huì)有比較新奇的設(shè)計(jì)，比如在汽車(chē)的A柱上加入兩個(gè)屏等。相比于以往的方案（下圖中的灰色鏈路），SerDes IC需要成對(duì)連接串行器和解串器才能傳輸視頻，但是采用菊花鏈技術(shù)的話，如果同樣驅(qū)動(dòng)這幾個(gè)屏，用一個(gè)串行器加兩個(gè)解串器就可以實(shí)現(xiàn)三個(gè)平臺(tái)信號(hào)的輸出，其中第二個(gè)解串器是掛在第一個(gè)解串器上面的。通過(guò)菊花鏈的方式可以節(jié)省一個(gè)串行器和一些線纜，有助于降低應(yīng)用產(chǎn)品的系統(tǒng)成本和故障風(fēng)險(xiǎn)。

除此之外，新產(chǎn)品作為支持全高清分辨率的SerDes IC，具有通過(guò)比較CRC*值來(lái)端到端*（從SoC到顯示器）監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)是否已被正確傳輸?shù)墓δ?，能進(jìn)一步提高應(yīng)用產(chǎn)品的功能安全。

關(guān)于ROHM的LVDS接口。陳行樂(lè)表示，使用LVDS接口IC，可進(jìn)行接口轉(zhuǎn)換并增強(qiáng)功能安全。以往產(chǎn)品存在“當(dāng)SoC或SerDes發(fā)生異常時(shí)，無(wú)法顯示警告燈”的問(wèn)題，而使用ROHMBU92RTF82之后，利用OSD功能，可處理SoC異常、SerDes傳輸錯(cuò)誤的問(wèn)題，SoC處理的負(fù)荷小，可通過(guò)SoC控制顯示圖標(biāo)選擇和顯示位置等。這一系列的產(chǎn)品，目前有兩款在量產(chǎn)階段，一款是帶OSD的BU92RTF82，另一款是可以支持更高分辨率5K的BD92RE44，是eDP格式信號(hào)輸入，每個(gè)lane支持2.7Gbps的傳輸速率。

集小巧與安全為一體的ROHM車(chē)載攝像頭用PMIC

為了保證電動(dòng)汽車(chē)的行車(chē)安全，消費(fèi)者對(duì)于車(chē)載攝像頭的需求也逐步從后視向側(cè)視、環(huán)視、前視、內(nèi)視多個(gè)方位拓展，用于捕捉外部環(huán)境中的車(chē)輛、行人、車(chē)道線、路標(biāo)等信息，以及識(shí)別車(chē)內(nèi)駕駛員狀態(tài)的車(chē)載攝像頭的數(shù)量將會(huì)越來(lái)越多，而考慮到美觀，要把攝像頭內(nèi)部的模組的芯片做得越來(lái)越小，這就對(duì)半導(dǎo)體廠商提出新的考驗(yàn)。相比以往攝像頭模組里面給CMOS供電或者給串行器供電的分立電源方案，ROHM有更緊湊的PMIC產(chǎn)品。

“相較于原先單路的DC-DC或者LDO產(chǎn)品，PMIC可以把封裝尺寸或者總體的PCB布板面積減少不少，這就可以將攝像頭的模組做得特別小，也越來(lái)越美觀。比如說(shuō)我們可以在左右后視鏡上面做一個(gè)這樣的產(chǎn)品，但是在遠(yuǎn)處看卻幾乎覺(jué)察不到這里有一個(gè)攝像頭。”陳行樂(lè)介紹說(shuō)。

ROHM車(chē)載攝像頭用PMIC——BD868xxMUF-C也融入了功能安全生產(chǎn)流程體系，即符合ISO 26262和ASIL-B標(biāo)準(zhǔn)。并且在ROHM的功能安全品牌ComfySIL?系列產(chǎn)品中，它屬于滿(mǎn)足其最高等級(jí)要求的產(chǎn)品。此外，BD868xxMUF-C還內(nèi)置3個(gè)DC-DC系統(tǒng)和1個(gè)LDO系統(tǒng)，擁有3.5mm見(jiàn)方的業(yè)界超小封裝，同時(shí)配有先進(jìn)的異常狀態(tài)通知機(jī)構(gòu)，內(nèi)置可以檢測(cè)CMOS圖像傳感器和串行器異常工作情況的機(jī)構(gòu)，有一部分寄存器存放芯片狀態(tài)的，通過(guò)透穿技術(shù)可以實(shí)時(shí)地了解到芯片過(guò)壓，過(guò)流，過(guò)溫等異常狀況，從而保證產(chǎn)品的安全可靠性。

BD868xxMUF-C還可以支持不同的CMOS圖像傳感器的時(shí)序控制和電壓。陳行樂(lè)解釋說(shuō)：“因?yàn)楦鱾€(gè)制造商的CMOS圖像傳感器每一路的電壓、電流和功耗都不一樣，包括CMOS圖像傳感器上電的時(shí)候，都是需要有時(shí)序控制，所以把時(shí)序控制也放在PMIC產(chǎn)品內(nèi)部當(dāng)中去，可以定制化地為客戶(hù)提供對(duì)應(yīng)的時(shí)序?！?

現(xiàn)階段ROHM車(chē)載攝像頭用PMIC的產(chǎn)品有BD868A0/B0/C0/C1/D0。未來(lái)，ROHM會(huì)通過(guò)增加輸出通道的數(shù)量和進(jìn)一步強(qiáng)化功能安全等，推進(jìn)開(kāi)發(fā)滿(mǎn)足市場(chǎng)需求的產(chǎn)品。并且現(xiàn)在計(jì)劃開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品將會(huì)在PMIC內(nèi)部加入非易失性存儲(chǔ)器，強(qiáng)化異常狀態(tài)機(jī)構(gòu)。非常值得期待。

陳行樂(lè)表示，今后ROHM將繼續(xù)開(kāi)發(fā)既可以減少安裝面積和功耗，又有助于提高可靠性的車(chē)載IC，為促進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)普及，提升智能出行的安全性持續(xù)貢獻(xiàn)力量。