“如果把新能源比作上半場(chǎng),，智能網(wǎng)聯(lián)比作下半場(chǎng),，中國(guó)汽車(chē)行業(yè)在上半場(chǎng)取得了很大成效，但決定勝負(fù)還在下半場(chǎng),?！边@是全國(guó)政協(xié)經(jīng)濟(jì)委員會(huì)副主任苗圩在今年初發(fā)表的一則感言。
現(xiàn)階段,，智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)技術(shù)進(jìn)入落地關(guān)鍵期,，體現(xiàn)到整車(chē)上,，是越來(lái)越多新車(chē)通過(guò)堆砌高分辨率攝像頭來(lái)滿足智能駕駛時(shí)代對(duì)于環(huán)境感知的高標(biāo)準(zhǔn)，如蔚來(lái)ET7在其所搭載的12個(gè)攝像頭中，11個(gè)為800萬(wàn)像素,。而想要滿足自動(dòng)駕駛高速對(duì)于攝像頭數(shù)據(jù)高速無(wú)延時(shí)無(wú)損傳輸?shù)膰?yán)苛需求，車(chē)載SerDes至關(guān)重要,。
高速,、低延遲，車(chē)載SerDes迎黃金發(fā)展期
SerDes是Serializer（串行器）和Deserializer（解串器）的簡(jiǎn)稱(chēng),，是當(dāng)前主流的時(shí)分多路復(fù)用（TDM）,、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（P2P）的串行通信技術(shù)；具有高速率（Gbps級(jí)）,、低延遲,、低功耗等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于電信,、消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品,、工業(yè)等領(lǐng)域。
正如前文所說(shuō),，汽車(chē)智能駕駛時(shí)代,，特別是輔助駕駛/自動(dòng)駕駛的普及，環(huán)境感知已成為汽車(chē)行業(yè)中一個(gè)新興的關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域,，車(chē)載攝像頭的數(shù)量,、分辨率快速增加。
近期發(fā)布的集度ROBO 01,；圖片來(lái)源：集度
基于近年來(lái)蔚來(lái)ET7,、極氪001、理想L9,、集度01,、零跑C01等重磅新車(chē)平均搭載10+顆攝像頭的趨勢(shì)來(lái)看，蓋世汽車(chē)研究院認(rèn)為,，伴隨ADAS逐漸升級(jí)和加速滲透,，疊加各車(chē)企硬件冗余性高，預(yù)計(jì)至2025年平均單車(chē)搭載量有望接近5對(duì)（10顆）,。
與此同時(shí),，800萬(wàn)像素?cái)z像頭滲透率的逐漸走高，且這絕非各大車(chē)企的終極需求,。今年5月,，百度Apollo聯(lián)合索尼半導(dǎo)體方案公司、聯(lián)創(chuàng)電子與黑芝麻智能實(shí)現(xiàn)全球首創(chuàng)超1500萬(wàn)高像素車(chē)載攝像頭模組,。在他們看來(lái),，更高的像素可以讓“眼睛”看得更清、更遠(yuǎn),、更廣,，能滿足更多應(yīng)用場(chǎng)景需求,。
但想要看得更清、更遠(yuǎn),、更廣不只需要更高像素的“眼睛”,，還需無(wú)損無(wú)延時(shí)的傳輸“視覺(jué)神經(jīng)”以及高速計(jì)算的“大腦”。
以800萬(wàn)像素?cái)z像頭高速無(wú)損無(wú)延時(shí)傳輸要求為例,，一般為3264*2448=7990272個(gè)像素點(diǎn),。按照RGB三色24bit，攝像頭30幀計(jì)算,，該攝像頭每秒產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量約為5.75Gbps帶寬,。
這意味著，想要滿足當(dāng)下ADAS以及未來(lái)更高階自動(dòng)駕駛的需求,，未來(lái)車(chē)載攝像頭數(shù)據(jù)的高速無(wú)延時(shí),、無(wú)損傳輸要求將越發(fā)嚴(yán)苛。而車(chē)載SerDes是當(dāng)前唯一可以滿足如此高帶寬數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)姆桨浮?/p>
此外,，隨著車(chē)內(nèi)信息顯示方式和人機(jī)交互方式的革新,，以及車(chē)載信息娛樂(lè)需求的不斷提升，座艙屏幕數(shù)量和分辨率均呈現(xiàn)快速增長(zhǎng),，SerDes又被用于車(chē)機(jī)向座艙屏幕的大帶寬數(shù)據(jù)傳輸,，以及域控制器之間的高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。
基于此,，研究機(jī)構(gòu)Kingpin Market Research預(yù)測(cè),，至2026年，全球車(chē)載SerDes市場(chǎng)規(guī)模將從2020 年的1.94億美元增至3.49億美元,，2021-2026 年的復(fù)合年增長(zhǎng)率為10.3%,。
不過(guò)，在業(yè)內(nèi)人士看來(lái),，這一預(yù)期過(guò)于保守,。
近期，蓋世汽車(chē)通過(guò)調(diào)研了解到,，當(dāng)前全球智能電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域引領(lǐng)者特斯拉以及全球半導(dǎo)體領(lǐng)域巨頭英偉達(dá),，均在其各自高階產(chǎn)品中使用了車(chē)載SerDes芯片。自動(dòng)駕駛級(jí)別越高,，所使用的數(shù)量越多,，而攝像頭和顯示器分辨率越高，則SerDes芯片的售價(jià)也越高,。
經(jīng)多方訪談?wù){(diào)研,，并綜合全球平均單車(chē)攝像頭、顯示屏搭載量的增速，以及高像素?cái)z像頭,、高分辨率顯示器的滲透率走勢(shì)等多項(xiàng)數(shù)據(jù),，蓋世汽車(chē)研究院經(jīng)分析預(yù)測(cè)，至2023年全球車(chē)載SerDes芯片市場(chǎng)規(guī)模就將達(dá)到數(shù)十億美元,，未來(lái)十年,，這一市場(chǎng)將朝著百億美元規(guī)模高速發(fā)展。這其中,，基于中國(guó)智能駕駛發(fā)展現(xiàn)況及潛力，有望占四成,。
市場(chǎng)騰飛在即,，國(guó)產(chǎn)替代亟待挖掘
現(xiàn)階段，在缺“芯”困局及地緣政治博弈大背景下,，脆弱的全球供應(yīng)鏈讓我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)清醒地認(rèn)識(shí)到想要實(shí)現(xiàn)汽車(chē)強(qiáng)國(guó)夢(mèng),，必須聚焦“內(nèi)循環(huán)”。正如我國(guó)領(lǐng)導(dǎo)人所說(shuō),，“關(guān)鍵核心技術(shù)是要不來(lái),、買(mǎi)不來(lái)、討不來(lái)的”,，芯片國(guó)產(chǎn)替代的呼聲愈發(fā)高漲,。
據(jù)央視網(wǎng)報(bào)道，2019年我國(guó)芯片進(jìn)口金額為3040億美元,，遠(yuǎn)超排名第二的原油進(jìn)口額,。但在長(zhǎng)期依賴進(jìn)口之下，是同年我國(guó)芯片自給率僅為30%左右,，汽車(chē)芯片自給率不足10%,。已成為制約我國(guó)科技高速、自主可控發(fā)展的重大隱患,。為此,，近年來(lái)我國(guó)大力發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，致力于至2025年實(shí)現(xiàn)芯片自給率達(dá)到70%,。
可是,，談何容易？
聚焦車(chē)載SerDes芯片,，目前行業(yè)內(nèi)可用的解決方案主要為：德州儀器（TI）的FPD-Link,、美信半導(dǎo)體（Maxim）的GMSL、慷智集成電路（上海）有限公司（AIM）（以下簡(jiǎn)稱(chēng)為慷智）的AHDL,、Inova Semiconductors的APIX以及羅姆（Rohm）的Clockless Link等緊隨其后,。
這其中，德州儀器（TI）、美信半導(dǎo)體（Maxim）幾乎壟斷了全球車(chē)載顯示SerDes與車(chē)載攝像頭SerDes市場(chǎng),。高筑的技術(shù)壁壘下本土玩家屈指可數(shù),。
究其原因，行業(yè)專(zhuān)家分析指出,，一方面是國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)起步較晚,，不只是車(chē)載SerDes芯片，整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)制備工藝遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后,；其次是人才匱乏,；三是車(chē)載SerDes芯片較工規(guī)芯片而言，要求更加嚴(yán)苛,，包括車(chē)載的電磁環(huán)境,、工作溫度環(huán)境、PPM等,，且對(duì)于壽命,、安全性、可靠性要求更高,。
基于此,，對(duì)于國(guó)內(nèi)聚焦車(chē)載SerDes芯片領(lǐng)域的企業(yè)來(lái)說(shuō)，這三個(gè)問(wèn)題都已成為其實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)突破的攔路虎,。
而困境不止于此,，當(dāng)前SerDes解決方案本質(zhì)上都是專(zhuān)用的，這意味想要實(shí)現(xiàn)組件之間的搭配使用,，必須采用統(tǒng)一的芯片供應(yīng)商的方案,。
為打破這一限制，寶馬集團(tuán)聯(lián)合大陸集團(tuán),、恩智浦（NXP）等汽車(chē),、半導(dǎo)體領(lǐng)域巨頭在2019年成立了ASA（automotive SerDes alliance）聯(lián)盟，旨在制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),。但上述提及的德州儀器,、美信半導(dǎo)體并未參與其中。
此外,，是由多家半導(dǎo)體企業(yè)于2018年成立的MIPI AWG（Automotive Working Group）,，專(zhuān)注于提供有關(guān)要求的輸入和協(xié)調(diào)，以確保MIPI滿足汽車(chē)行業(yè)的需求,。其中,，以色列芯片企業(yè)Valens Semiconductor是首家推出符合MIPI A-PHY技術(shù)的公司，并與日本索尼半導(dǎo)體公司,、中國(guó)舜宇光學(xué)展開(kāi)合作,，致力于將其應(yīng)用于下一代圖像傳感器產(chǎn)品及相機(jī)模組中,。按照規(guī)劃，第一批使用MIPI A-PHY組件的車(chē)輛預(yù)計(jì)將在2024年投產(chǎn),。
值得肯定的是,，伴隨我國(guó)本土車(chē)載SerDes供應(yīng)商在這條漫長(zhǎng)道路上摸爬滾打，一步步攻克技術(shù)難關(guān),，近幾年逐漸開(kāi)始嶄露頭角,，如今年初受到小米集團(tuán)、合創(chuàng)資本,、廣發(fā)證券等諸多產(chǎn)業(yè)資本看好的慷智,，再如瑞發(fā)科半導(dǎo)體，以及聯(lián)合景略半導(dǎo)體共同研發(fā)的韋爾股份等等,，讓更多人看到了本土車(chē)載SerDes芯片的希望,。
這其中，成立于2017年的慷智,，其基于自主研發(fā)創(chuàng)新的高速數(shù)?；旌想娐芳夹g(shù)和擁有完整知識(shí)產(chǎn)權(quán)的AHDL（Automotive High Definition Link）傳輸和實(shí)時(shí)雙向通訊協(xié)議的第一代產(chǎn)品已經(jīng)量產(chǎn)近2年,，第二代芯片在今年3月量產(chǎn)并已展開(kāi)市場(chǎng)推廣,。
車(chē)規(guī)級(jí)高速音視頻傳輸SERDES系列芯片；圖片來(lái)源：慷智
且就蓋世汽車(chē)了解,，目前慷智的第一代產(chǎn)品已出貨近百萬(wàn)顆芯片,，全新的第二代車(chē)載SerDes芯片最高可達(dá)6Gbps，將在年內(nèi)實(shí)現(xiàn)全面量產(chǎn),，并將在明年大批量上車(chē),，慷智已經(jīng)成為了國(guó)內(nèi)為數(shù)不多能夠自主研發(fā)，并已批量出貨的車(chē)載SerDes芯片廠商,。
毫無(wú)疑問(wèn),，對(duì)于本土車(chē)芯企業(yè)而言，當(dāng)下是一個(gè)充滿機(jī)遇的時(shí)代,，產(chǎn)業(yè)資本傾斜疊加芯片短缺為本土車(chē)芯企業(yè)提供了發(fā)展與趕超的資本與時(shí)間,。
相較于外資企業(yè)，更貼近國(guó)內(nèi)汽車(chē)市場(chǎng)需求,，可提供更具性價(jià)比產(chǎn)品的同時(shí),，有著更敏捷的響應(yīng)能力、更開(kāi)放的開(kāi)發(fā)模式以及不輸國(guó)際水平的產(chǎn)品力,，讓本土車(chē)芯企業(yè)逐漸嶄露頭角,。
當(dāng)前，汽車(chē)智能化,、數(shù)字化浪潮波濤洶涌,，智能駕駛正快速?gòu)腁DAS向高階自動(dòng)駕駛演進(jìn),，但正如前文所說(shuō)，想要滿足現(xiàn)階段及未來(lái)自動(dòng)駕駛對(duì)于行駛中運(yùn)行條件的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn),，車(chē)內(nèi)通訊鏈接網(wǎng)絡(luò)必須保持高速無(wú)損低延遲且高可靠性,，這些要求已成為下一代整車(chē)電子架構(gòu)的剛需。
在此背景下,，盡管車(chē)載SerDes芯片較數(shù)額龐大的半導(dǎo)體市場(chǎng)相對(duì)小眾,，但同樣不容懈怠。中國(guó)已是全球最大的智能駕駛產(chǎn)品市場(chǎng),，而我們相信伴隨以慷智為代表的的本土芯企“發(fā)車(chē)”,，在打破外資壟斷，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)空白的同時(shí),，將進(jìn)一步賦能車(chē)企數(shù)字化轉(zhuǎn)型,，并助力本土芯片實(shí)現(xiàn)真正的崛起。
來(lái)源：蓋世汽車(chē)
作者：鐘琳
