A-PHY：引領未來(lái)的(de)長距離模組傳輸技術，爲(wéi / wèi)自動駕駛賦能

前言

A-PHY是(shì)第一(yī / yì ／yí)個(gè)針對ADAS/ADS環繞傳感器應用和(hé / huò)信息娛樂顯示應用的(de)汽車行業标準非對稱長距離SerDes物理層規範。它是(shì)爲(wéi / wèi)了(le／liǎo)适應日益複雜和(hé / huò)高速的(de)通信環境而(ér)開發的(de)。作爲(wéi / wèi)點對點拓撲中的(de)非對稱數據鏈路，具有高速單向數據、嵌入式雙向控制數據等能力。A-PHY專爲(wéi / wèi)滿足汽車行業的(de)需求而(ér)設計。

nA-PHY技術應用于(yú)模組端，具備哪些優勢？  1的(de)311

實現車載模組端的(de)應用，舜宇智領與Valens于(yú)2022年開展戰略合作，共同開始車載UTP模組的(de)研發。在(zài)雙方的(de)共同合作下，目前已完成3M模組開發并進行相關測試，開發工作初步完成。

A-PHY在(zài)車載端帶來(lái)的(de)優勢可以(yǐ)體現在(zài)如下幾個(gè)方面：

① 用更低的(de)信道(dào)載波頻率支持更高的(de)數據帶寬以(yǐ)支持車載系統中的(de)大(dà)數據量傳輸需求，同時(shí)降低對傳輸線纜和(hé / huò)連接器的(de)要(yào / yāo)求。

② 解決車載大(dà)數據傳輸距離不(bù)夠長，傳輸帶寬不(bù)夠高，數據不(bù)穩定等問題。

③  A-PHY是(shì)全球公開通用标準，使用A-PHY可以(yǐ)使不(bù)同廠家的(de)設備和(hé / huò)接口之(zhī)間實現相互兼容，互聯互通，可以(yǐ)豐富整車廠和(hé / huò)設備商的(de)供應鏈資源，降低供應鏈風險。

④ A-PHY未來(lái)可以(yǐ)直接集成到(dào)前端傳感器芯片和(hé / huò)後端SoC芯片中，最終簡化車身系統集成，減少橋接IC的(de)需求，有效降低整車系統成本。

nA-PHY如何實現高速率和(hé / huò)低誤碼率的(de)傳輸

A-PHY的(de)PHY層重傳和(hé / huò)窄帶幹擾消除器共同實現了(le／liǎo)這(zhè)個(gè)結果。

在(zài)信号傳輸中，重傳機制是(shì)指在(zài)數據傳輸過程中，由于(yú)信号的(de)衰減、噪聲、失真等原因，導緻數據包丢失的(de)現象。爲(wéi / wèi)了(le／liǎo)确保數據的(de)完整性，需要(yào / yāo)采取一(yī / yì ／yí)定的(de)措施來(lái)重發丢失的(de)數據包。常見的(de)重傳機制有超時(shí)重傳、快速重傳、SACK和(hé / huò)D-SACK等。

在(zài)A-PHY的(de)架構中，采用了(le／liǎo)在(zài)物理層時(shí)限性的(de)重傳(Time-bounded local PHY-level retransmission)，采用此方式，可以(yǐ)在(zài)預設的(de)範圍内實現層信号傳輸的(de)及時(shí)。

（A-PHY傳輸架構）

爲(wéi / wèi)抵抗來(lái)自車身環境的(de)各種噪聲的(de)影響，Valens針對A-PHY開發的(de)芯片可以(yǐ)對重傳數據包進行動态PAM調制，具有更好的(de)抗錯誤性。

在(zài)外界存在(zài)突然發生的(de)持續噪聲時(shí)，A-PHY芯片可以(yǐ)進行Re-Training，使得模組可以(yǐ)有效應對外界噪聲影響，回歸正常的(de)信息傳輸狀态，同時(shí)RTS重傳機制可以(yǐ)把出(chū)錯的(de)部分數據完全恢複。

（左側爲(wéi / wèi)無動态調制的(de)模組，右側爲(wéi / wèi)有動态調制的(de)模組）

在(zài)以(yǐ)上(shàng)功能的(de)共同作用下，A-PHY車載模組可以(yǐ)實現非常穩定可靠的(de)傳輸，傳輸誤(丢)碼包率極低(PER <10-19)，遠低于(yú)現有其他(tā)方案，可以(yǐ)有效确保高速率(每單通道(dào)高達32Gbps, 28.8Gbps的(de)淨數據速率)的(de)傳輸。

nA-PHY如何有效降低車身線束系統 

理想情況下，系統可以(yǐ)在(zài)傳感器和(hé / huò)ECU之(zhī)間實現最簡單的(de)端到(dào)端通訊。但基于(yú)目前傳感器、顯示器技術方案，仍以(yǐ)D-PHY/C-PHY進行端内信息通訊，通過橋接芯片進行協議的(de)轉換和(hé / huò)長距離傳輸(Ser-Des架構)。基于(yú)MIPI A-PHY的(de)方案在(zài)三大(dà)關鍵領域顯著節省成本：

①MIPI A-PHY SerDes在(zài)PAM-4和(hé / huò)高達4Gbps的(de)鏈路速度下工作時(shí)，可以(yǐ)使用非屏蔽雙絞線 (UTP)和(hé / huò)非屏蔽直插式連接器。它們更小、更輕、成本更低，也(yě)更容易安裝。

②攝像頭設計及其内部PCB上(shàng)實現了(le／liǎo)節省成本。使用UTP電纜還簡化了(le／liǎo)密封外部連接到(dào)攝像機模塊的(de)過程 (從而(ér)降低了(le／liǎo)成本)。

③在(zài)長距離傳輸的(de)應用場景中，也(yě)可以(yǐ)有效抵抗來(lái)自外界的(de)幹擾。A-PHY可以(yǐ)直接連接到(dào)ECU。這(zhè)無疑減少了(le／liǎo)ECU中的(de)橋接芯片和(hé / huò)線束數量，從而(ér)降低了(le／liǎo)成本。

（左側爲(wéi / wèi)使用A-PHY模組的(de)車身線束布局，右側爲(wéi / wèi)使用常規模組的(de)車身線束布局）

nA-PHY技術落地(dì / de)模組端，如何爲(wéi / wèi)自動駕駛賦能

舜宇智領技術基于(yú)專業的(de)設計能力以(yǐ)及成熟的(de)制造體系，開發了(le／liǎo)23*23mm規格的(de)小型3M環視模組，應對車身上(shàng)預留的(de)狹小安裝空間的(de)挑戰。模組搭載SONY IMX623芯片以(yǐ)及車載200度廣角魚眼鏡頭。模組使用UTP接插件以(yǐ)及Valens芯片，在(zài)實現遠距離信号傳輸的(de)同時(shí)又能做到(dào)成本的(de)降低。模組規格如下： 

搭載A-PHY芯片的(de)模組具有長距離穩定傳輸的(de)能力。在(zài)轉接了(le／liǎo)16m的(de)UTP測試線束後，模組仍能正常開圖并傳輸信号，軟件測試幀數穩定，錯誤幀數爲(wéi / wèi)0。

相較POC線束模組，UTP線束的(de)攝像模組由于(yú)無屏蔽外套，直徑小，能節省空間，易彎曲，易于(yú)安裝，更能适應車廠車身裝配的(de)需求。

且UTP線束相較POC線束，有價格優勢，雖然在(zài)單模組領域優勢不(bù)明顯，但若UTP接插方案延伸至模組配套下遊器件甚至整車系統上(shàng)，會有很大(dà)的(de)成本優勢。

總的(de)來(lái)說(shuō)，Valens公司的(de)A-PHY技術是(shì)一(yī / yì ／yí)項颠覆性的(de)創新，不(bù)僅提高了(le／liǎo)信号傳輸的(de)效率和(hé / huò)穩定性，還爲(wéi / wèi)用戶帶來(lái)了(le／liǎo)更好的(de)使用體驗，爲(wéi / wèi)車載攝像模組體系帶來(lái)了(le／liǎo)新的(de)機遇。我們相信，随着A-PHY技術的(de)不(bù)斷發展和(hé / huò)完善，未來(lái)的(de)應用前景将會更加光明。