近日，納芯微發(fā)布了公司首款基于全國(guó)產(chǎn)供應(yīng)鏈、采用HSMT公有協(xié)議的車規(guī)級(jí)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(shù)要求和試驗(yàn)方法”(Automotive Wired High Speed Media Transmission)的縮寫(xiě)，為中國(guó)汽標(biāo)委主導(dǎo)的一項(xiàng)全國(guó)范圍內(nèi)的車載SerDes公開(kāi)協(xié)議。

　　值得注意的是，納芯微是業(yè)內(nèi)率先完成芯片級(jí)協(xié)議互聯(lián)互通測(cè)試的國(guó)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(wù)流的打通和寄存器互操作，真正實(shí)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(yīng)商的芯片組合，得到了國(guó)內(nèi)頭部ADAS客戶的高度認(rèn)可。

　　楊礬表示，盡管國(guó)際大廠在SerDes方面布局較早，有先發(fā)優(yōu)勢(shì)和相對(duì)成熟的生態(tài)環(huán)境，但是目前國(guó)內(nèi)OEM有強(qiáng)勁的更換動(dòng)力。首先，最關(guān)鍵的就是降低成本，其次是國(guó)產(chǎn)化占比的訴求，第三則是需要更開(kāi)放的技術(shù)，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(guó)內(nèi)頭部 ADAS 廠商開(kāi)展測(cè)試合作，預(yù)計(jì)今年內(nèi)實(shí)現(xiàn)客戶端量產(chǎn)。

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

　　電動(dòng)汽車發(fā)展進(jìn)入下半程

　　“從電動(dòng)化到智能化，納芯微模擬和混合信號(hào)鏈實(shí)現(xiàn)汽車電子全布局?！?/p>

　　楊礬表示，納芯微從2020年開(kāi)始全面進(jìn)入汽車市場(chǎng)，在上半程的電動(dòng)化市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，納芯微取得了豐厚的成績(jī)?！澳壳埃谝?“三電” 為核心的電動(dòng)化領(lǐng)域，已經(jīng)有近 400 家客戶達(dá)成了產(chǎn)品的合作和服務(wù)支持，包括國(guó)內(nèi)幾乎所有頭部的汽車三電相關(guān)客戶，以及國(guó)際上的博世、大陸等頭部知名Tier1。”楊礬說(shuō)道。

　　在“三電”領(lǐng)域，納芯微以數(shù)字隔離器和隔離驅(qū)動(dòng)為核心，在新能源車市場(chǎng)占有率位居第一，其中數(shù)字隔離器市占率超過(guò) 35%，隔離柵極驅(qū)動(dòng)累計(jì)出貨量超過(guò) 8 億顆，市占率接近 50%，

　　目前納芯微累計(jì)車規(guī)級(jí)產(chǎn)品發(fā)貨量已超過(guò) 6.68 億顆，2024 年全年發(fā)貨量超過(guò) 3 億顆，2025年一季度發(fā)貨量近 1 億顆。在電動(dòng)化賽道上，納芯微交了份優(yōu)秀的成績(jī)單。

　　而到了下半場(chǎng)的智能化領(lǐng)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(lǐng)域，納芯微擁有包括高邊驅(qū)動(dòng)、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、接口器件等等，覆蓋車身控制、門控、座椅控制、座椅按摩等場(chǎng)景。

　　除了車身，智能化的另一個(gè)關(guān)鍵主題是高級(jí)輔助駕駛(ADAS)。無(wú)論是輔助駕駛能力，還是車身娛樂(lè)新體驗(yàn)，都需要更的智能化功能。

　　目前，納芯微在ADAS領(lǐng)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(hù)器件，車身 CAN/LIN 等。而今天重磅發(fā)布的SerDes則是納芯微ADAS領(lǐng)域的重要核心器件，負(fù)責(zé)攝像頭與SoC的數(shù)據(jù)互聯(lián)。

　　為什么要做SerDes

　　“SerDes市場(chǎng)越來(lái)越大，但仍處于壟斷中?！?/strong>

　　隨著ADAS的興起，根據(jù)楊礬預(yù)估，包括攝像頭和屏幕相關(guān)市場(chǎng)規(guī)模在幾十億級(jí)別，SerDes 是汽車座艙和自動(dòng)駕駛領(lǐng)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(yīng)用已下探至 7 萬(wàn)元價(jià)位的車型，同時(shí)每輛車所搭載的攝像頭數(shù)量越來(lái)越多，從前向、后向再到魚(yú)眼環(huán)視，以及車內(nèi)DMS等等。

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

　　汽車內(nèi)部不同的傳感器通過(guò)不同的總線與SoC相連，比如攝像頭用車載SerDes，毫米波雷達(dá)用CAN，激光雷達(dá)則是用以太網(wǎng)。楊礬則預(yù)言，為了簡(jiǎn)化布線，未來(lái)激光雷達(dá)可能也會(huì)利用SerDes。

　　楊礬總結(jié)了ADAS發(fā)展的三個(gè)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(lái)隨著攝像頭像素和幀數(shù)升級(jí)，速率將進(jìn)一步提升。

　　其次是傳感器形態(tài)變化。當(dāng)前的SerDes僅攝像頭傳輸原始數(shù)據(jù)(Raw Data)，毫米波雷達(dá)與激光雷達(dá)則是通過(guò)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(lái)隨著算法向 “前融合” 演進(jìn)，傳感器需直接傳輸原始數(shù)據(jù)給SoC，這就對(duì)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(kāi)化標(biāo)準(zhǔn)化。此前的收發(fā)端通過(guò)私有協(xié)議綁定，導(dǎo)致OEM缺乏供應(yīng)鏈彈性和可靠性，未來(lái)OEM都希望有公有化協(xié)議，目前已經(jīng)有三個(gè)公開(kāi)協(xié)議亮相，并均有量產(chǎn)或接近量產(chǎn)的產(chǎn)品問(wèn)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(guó)汽標(biāo)委領(lǐng)導(dǎo)的HSMT。

　　SerDes并不好做

　　“確實(shí)不好做，但為了自主可控必須做下去?！?/strong>

　　SerDes負(fù)責(zé)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(lè)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(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)，考慮到傳輸速度達(dá)到了Gbps，這對(duì)于公司數(shù)?；旌闲盘?hào)的設(shè)計(jì)能力帶來(lái)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(hào)，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(yán)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(jí)設(shè)計(jì);第四，支持通用協(xié)議(規(guī)定速率、幀結(jié)構(gòu)、糾錯(cuò)機(jī)制等)。

　　即便不好做，但納芯微依然堅(jiān)決選擇了自研IP這條最難的路。除了SerDes關(guān)鍵IP之外，納芯微還自研了MIPI等已經(jīng)相對(duì)成熟的IP，楊礬表示，納芯微自研了所有關(guān)鍵 IP，主要基于三點(diǎn)考慮：第一，納芯微相關(guān)團(tuán)隊(duì)在2022 年組建，已經(jīng)具備了獨(dú)立 IP 研發(fā)能力;第二，諸如MIPI等市場(chǎng)上成熟 IP 大多為消費(fèi)級(jí)，無(wú)法滿足車規(guī)級(jí)需求(如溫度、可靠性等);第三則是通過(guò)自研 IP，才可針對(duì)車載場(chǎng)景進(jìn)行深度優(yōu)化(如抗干擾、低功耗、長(zhǎng)走線等)，從而形成差異化競(jìng)爭(zhēng)力。

　　談及納芯微快速的芯片開(kāi)發(fā)周期，楊礬表示，SerDes的功能復(fù)雜，同時(shí)客戶的需求迭代也較快，為此納芯微通過(guò)提供測(cè)試芯片與客戶聯(lián)合調(diào)試，將客戶需求融入產(chǎn)品定義，逐步解決兼容性和性能問(wèn)題，并通過(guò)快速迭代完成了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。

　　除了IP之外，楊礬還強(qiáng)調(diào)納芯微的SerDes產(chǎn)品做到了全產(chǎn)業(yè)鏈國(guó)產(chǎn)化，包括晶圓代工、封裝都是與國(guó)內(nèi)頂級(jí)代工廠合作，而測(cè)試則是由納芯微自有產(chǎn)線完成，納芯微通過(guò)投資設(shè)備和軟件，從而將測(cè)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(guò)全國(guó)產(chǎn)供應(yīng)鏈，避免了對(duì)于海外的依賴，從而提升供應(yīng)鏈安全性以及彈性，并降低了產(chǎn)品成本。

　　看好HSMT的前景

　　“標(biāo)準(zhǔn)雖然亂戰(zhàn)，但長(zhǎng)期看HSMT最值得信賴。”

　　楊礬表示，納芯微會(huì)堅(jiān)定的選擇 HSMT 協(xié)議，這是因?yàn)橹黧w客戶都在中國(guó)，一定要支持國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)論對(duì)于OEM還是其他產(chǎn)業(yè)鏈伙伴而言，國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)才意味著自主可控。同時(shí)，HSMT由于是后制定的標(biāo)準(zhǔn)，所以相對(duì)于其他協(xié)議，有更多的先進(jìn)性，也更容易被市場(chǎng)所接納。

　　具體和MIPI A-PHY比較而言，首先在技術(shù)層面，MIPI A-PHY定義了4Gbps和8Gpbs，而直接跳過(guò)了目前最主流的6.4 Gbps速率，廠商需要額外自行設(shè)計(jì)，從而導(dǎo)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(chǎng)要求的路書(shū)。

　　其次，A-PHY沒(méi)有規(guī)定前向糾錯(cuò)碼標(biāo)準(zhǔn)，也需要廠商自行研發(fā)，同樣也會(huì)導(dǎo)致兼容性問(wèn)題。HSMT明確規(guī)定了利用里德 - 所羅門前向糾錯(cuò)碼以及物理層重傳機(jī)制，可糾正單幀最多 15 個(gè)錯(cuò)誤比特，并支持物理層重傳機(jī)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(jìng)爭(zhēng)，更需要合作?！?/strong>

　　HSMT的歷史雖短，但從OEM到Tier1再到芯片廠商，都在積極推動(dòng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(shí)現(xiàn)了歷史上首次芯片級(jí)別的協(xié)議互聯(lián)互通?！芭cFPGA原型級(jí)別的“偽互聯(lián)互通”不同，芯片級(jí)測(cè)試可以更多覆蓋物理層特性，真正實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品級(jí)別的驗(yàn)證?！睏畹\強(qiáng)調(diào)道。

　　楊礬表示，在HSMT協(xié)議框架下，大家都是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，但更多的是合作，共同壯大HSMT這一生態(tài)。“通過(guò)解耦，OEM可以更靈活地選擇供應(yīng)商，有更可靠的供應(yīng)鏈和議價(jià)空間，從而更好地支持HSMT。”楊礬說(shuō)道。

　　另外，楊礬還補(bǔ)充道，納芯微提供了完善的 API 與 SDK，可以簡(jiǎn)化客戶的開(kāi)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(gè)SoC進(jìn)行了測(cè)試驗(yàn)證。

　　納芯微的核心優(yōu)勢(shì)

　　“一張圖總結(jié)五大優(yōu)勢(shì)”

　　楊礬總結(jié)了納芯微布局SerDes的五大優(yōu)勢(shì)。

　　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(jìn)行管控，在這套嚴(yán)格的管理體系下，納芯微實(shí)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(zhì)量的安全。同時(shí)，納芯微還通過(guò)不斷壯大的產(chǎn)品線，實(shí)現(xiàn)了一站式解決方案，針對(duì)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(hù)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(guó)產(chǎn)供應(yīng)鏈能力，確保了供應(yīng)可靠性。

　　第三是優(yōu)異的模擬性能。通過(guò)全自研核心 IP，真正達(dá)到了關(guān)鍵性能指標(biāo)提升。NLS9116和NLS9246的接收機(jī)容限相比主流國(guó)際廠商產(chǎn)品提升100%，并具備更強(qiáng)的AEQ(自適應(yīng)均衡)能力，助力降低汽車制造商的線纜布線成本;此外，MIPI驅(qū)動(dòng)能力也做了相應(yīng)增強(qiáng)，實(shí)測(cè)可以驅(qū)動(dòng)超過(guò)30cm的PCB走線，降低客戶在PCB布局時(shí)的設(shè)計(jì)難度。

　　第四是具有豐富的維測(cè)功能。NLS9116和NLS9246創(chuàng)新性地內(nèi)置了接插件瞬斷監(jiān)測(cè)功能，可實(shí)時(shí)檢測(cè)接插件諸如接觸不良等微秒級(jí)故障，并通過(guò)診斷接口輸出日志，大大降低了工程師問(wèn)題定位時(shí)間。此外，NLS9246還采用了TDR(時(shí)域反射)技術(shù)，在實(shí)時(shí)線纜故障檢測(cè)定位精度上達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平。當(dāng)檢測(cè)距離在1米以內(nèi)時(shí)，精度小于30厘米;檢測(cè)距離在15米以內(nèi)時(shí)，精度小于1米。精準(zhǔn)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(shí)進(jìn)行修復(fù)，減少因線纜故障導(dǎo)致的系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間。

　　抗干擾性方面，NLS9116和NLS9246在帶電8kV的ESD測(cè)試中，圖像傳輸無(wú)誤碼，在EMI/EMC性能上對(duì)標(biāo)國(guó)際頭部廠商，可顯著減少整車廠的系統(tǒng)測(cè)試驗(yàn)證周期，助力客戶加速產(chǎn)品上市。

　　最后則是嚴(yán)格遵守HSMT協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了芯片級(jí)的互聯(lián)互通測(cè)試，值得強(qiáng)調(diào)的是，納芯微也是行業(yè)首個(gè)HSMT協(xié)議下實(shí)現(xiàn)芯片級(jí)互聯(lián)互通測(cè)試的企業(yè)。

　　產(chǎn)品具體參數(shù)

　　“不止性能強(qiáng)勁，還有完整路標(biāo)。”

　　納芯微給出了加串器和解串器的詳細(xì)參數(shù)指標(biāo)。

　　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(shè)計(jì)，支持反向 100Mbps 時(shí)鐘生成(為傳感器提供參考時(shí)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(shè)計(jì)復(fù)雜度，符合 AEC-Q100 Grade 2 標(biāo)準(zhǔn)(-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(dú)立 4 通道 CSI-2 數(shù)據(jù)流，內(nèi)置 4 個(gè) CSI 控制器，支持靈活的視頻路由與復(fù)制;每路 SerDes 集成眼圖監(jiān)測(cè)功能，無(wú)需高速示波器即可評(píng)估傳輸質(zhì)量;支持 TDR 時(shí)域反射技術(shù)(通過(guò) 100Mbps 反向鏈路檢測(cè)線纜開(kāi)路 / 短路及故障位置)，支持反向展頻降低 EMI;符合 AEC-Q100 Grade 2 標(biāo)準(zhǔn)，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(chǎng)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(xì)介紹了納芯微SerDes的未來(lái)路標(biāo)。盡管目前6.4Gbps可以覆蓋99%以上的應(yīng)用，但面對(duì)未來(lái)更高速率的數(shù)據(jù)傳輸，納芯微正在開(kāi)發(fā)基于PAM4的12.8Gbps 下一代產(chǎn)品，不止應(yīng)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(duì)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(duì)于極低端車型的單 / 雙通道需求，納芯微會(huì)根據(jù)市場(chǎng)反饋進(jìn)行評(píng)估，但現(xiàn)階段會(huì)把精力聚焦到主流需求上。

　　寫(xiě)在最后

　　正如楊礬所說(shuō)，隨著汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)入下半場(chǎng)，納芯微開(kāi)始圍繞智能化進(jìn)行布局，推出了 SerDes、Class D 等核心器件，同時(shí)加入了 AEC汽車電子委員會(huì)，并積極與頭部客戶合作開(kāi)發(fā)差異化產(chǎn)品，是國(guó)內(nèi)少數(shù)完成 ASIL D 體系實(shí)踐的芯片企業(yè)，無(wú)論在車規(guī)級(jí)量產(chǎn)規(guī)模與質(zhì)量上的表現(xiàn)均領(lǐng)先國(guó)內(nèi)同行。

　　“技術(shù)演進(jìn)中爭(zhēng)議不可避免，但參考以太網(wǎng)、CAN 等標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，公開(kāi)協(xié)議最終會(huì)成為主流。納芯微通過(guò)嚴(yán)格遵循 HSMT 協(xié)議，實(shí)現(xiàn)芯片級(jí)互聯(lián)互通，降低互操作風(fēng)險(xiǎn)?！睏畹\總結(jié)道。

　　今年是國(guó)產(chǎn) SerDes 元年，已有一家 HSMT 協(xié)議廠商實(shí)現(xiàn)大量量產(chǎn)，也預(yù)祝納芯微可以順利達(dá)成這一目標(biāo)，共同促進(jìn)HSMT的發(fā)展。