Par Fred Jarrar, Vice-président et directeur général de la division Power & ASIC
L'industrie automobile connaît une période d'innovation rapide, notamment dans le développement des systèmes avancés d'aide à la conduite (ADAS). Selon le groupe Yole, la valeur des capteurs pour les systèmes avancés d'aide à la conduite et l'électrification croît à un taux de croissance annuel moyen de 17 % et atteindra 3 milliards de dollars en 2029. Les caméras haute résolution et les écrans embarqués deviennent des composants standard des systèmes ADAS, générant des volumes de données considérables qui nécessitent une transmission de données robuste et efficace. La technologie Motion Link de l'Automotive SerDes Alliance (ASA-ML) s'impose comme une architecture standard ouverte convaincante, notamment en raison de sa capacité à relier de multiples capteurs aux unités de contrôle du moteur (ECU) sur de longues distances grâce à une sérialisation et une désérialisation (SerDes) à large bande passante, à faible latence et à faible consommation d'énergie.
Quels sont les avantages de l'ASA-ML pour le transport de données dans le secteur automobile ?
Débits de données élevés et évolutivité: L'ASA-ML est conçue pour prendre en charge les débits de transmission de données élevés requis par les caméras haute résolution, les radars et les systèmes LiDAR , ce qui permet d'obtenir des performances en temps réel. Avec des débits de données en liaison descendante et en liaison montante pouvant atteindre respectivement 16 Gbps et 4 Gbps, son architecture évolutive facilite l'intégration de nombreux capteurs ADAS. Ceci est crucial pour les fonctionnalités ADAS de la prochaine génération, y compris les systèmes de caméra à 360 degrés, afin d'offrir aux conducteurs une meilleure connaissance de la situation et de la sécurité grâce à une communication en temps réel avec les autres véhicules et l'infrastructure.
Interopérabilité et flexibilité: L'ASA-ML promeut l'interopérabilité, favorisant un écosystème diversifié de solutions compatibles provenant de différents fournisseurs. Cette norme ouverte simplifie l'intégration entre les différentes configurations de capteurs et d'unités de contrôle, ce qui offre une certaine souplesse dans la conception et permet de réduire les coûts de développement. En outre, ASA a établi des partenariats de liaison avec les organismes de normalisation MIPI, Vesa et HDMI, ce qui lui permet de prendre en charge ces protocoles encapsulés.
Faible latence et haute qualité de signal : Une faible latence est essentielle pour les applications ADAS liées à la sécurité, telles que le régulateur de vitesse adaptatif, l'alerte de franchissement de ligne et le freinage d'urgence automatique. L'ASA-ML est conçu pour fournir des données avec une latence minimale, garantissant des temps de réponse rapides pour le traitement en temps réel. Des mécanismes avancés de correction d'erreur et d'égalisation améliorent l'intégrité du signal, maintenant une haute qualité de données sur de longues distances de transmission et garantissant l'absence de goulots d'étranglement.
Gestion efficace de l'énergie : L'efficacité énergétique est une considération importante dans les applications automobiles, en particulier pour les véhicules électriques, où elle peut avoir un impact sur l'autonomie. L'efficacité énergétique est également essentielle pour les systèmes multi-caméras. Chaque caméra et capteur consomme de l'énergie simultanément et, sans optimisation de l'utilisation de l'énergie, la batterie du véhicule peut être rapidement épuisée, ce qui réduit l'autonomie du véhicule. L'ASA-ML intègre des protocoles de communication efficaces qui minimisent la puissance de transfert des données ou réduisent les besoins en bande passante. Par exemple, l'ASA-ML utilise le duplexage par répartition dans le temps (TDD), une technique qui permet une transmission efficace des données dans les deux sens (en aval et en amont) sur une seule liaison physique, réduisant ainsi le besoin de fils séparés et la consommation d'énergie.
Comment les ponts SerDes ASA-ML pour MIPI C-PHY/D-PHY étendent la portée des communications
L'un des principaux avantages de l'ASA-ML est sa capacité à étendre la portée des interfaces MIPI C-PHY/D-PHY à courte distance. Les interfaces MIPI sont souvent optimisées pour les connexions à courte distance, ce qui peut limiter l'emplacement des caméras ou des capteurs à haute résolution par rapport à l'unité de contrôle centrale. Les ponts SerDes ASA-ML étendent efficacement cette portée, jusqu'à 15 mètres, ce qui permet de transmettre des données sur de plus longues distances tout en préservant l'intégrité du signal. Cette approche offre une alternative ouverte et standardisée aux SerDes longue distance propriétaires, rationalisant l'intégration et encourageant une adoption plus large au sein de l'industrie.
Quel est le niveau de soutien de l'industrie à l'ASA-ML ?
L'Automotive SerDes Alliance (ASA) compte plus de 150 membres actifs. Elle compte parmi ses membres de grands constructeurs automobiles tels que BMW, Ford, GM, Hyundai Kia Motor Company, Nio, Renault/Ampere, Stellantis, Volvo Trucks et Xiaopeng Motors. BMW Group a annoncé son intention d'adopter l'ASA-ML et a fait une démonstration de la technologie lors de l'Automotive Ethernet Congress à Munich en mars 2024. En outre, des fournisseurs de premier rang, des fournisseurs de semi-conducteurs, des fabricants de câbles et de connecteurs, des fournisseurs d'outils de test et des laboratoires d'essai ont rejoint l'alliance. Cet intérêt croissant indique une évolution vers des normes ouvertes qui offrent des performances accrues, une meilleure interopérabilité et une infrastructure à l'épreuve du temps, ouvrant la voie à l'avancement d'architectures ADAS efficaces et au déploiement à plus grande échelle de véhicules automatisés.
Comment indie soutient-il l'intérêt croissant pour ASA-ML
Le convertisseur de données à grande vitesse de nouvelle génération d'indieest un composant idéal pour convertir les signaux MIPI C/D PHY en ASA, comblant ainsi le fossé entre les interfaces MIPI à courte distance et la transmission de données ASA-ML à longue distance. Le convertisseur facilite la transmission transparente des données sur de longues distances, assurant une communication fiable entre plusieurs caméras, radars ou sources LiDAR et l'unité centrale de traitement du véhicule.
Le convertisseur, par exemple, conçu pour compléter la série iND880 de processeurs vidéo de caméra (CVP) d'indie, se compose de flux polyvalents à double entrée à grande vitesse, permettant le traitement simultané de plusieurs caméras. Les signaux ASA sont reconvertis au format CSI-2, qui est ensuite introduit dans ces dispositifs pour un traitement en temps réel. Cette solution de bout en bout simplifie l'intégration, améliore l'intégrité du signal et réduit la complexité globale du système.
Conclusion
Au fur et à mesure que l'industrie automobile progresse, les solutions de transmission de données à haute performance deviennent de plus en plus critiques. L'ASA-ML offre des avantages notables en termes de débits de données, d'évolutivité, d'interopérabilité et de capacité à étendre la portée de l'interface MIPI via le pontage SerDes. Cela facilite la transmission de données de bout en bout, depuis les capteurs de la caméra jusqu'aux unités de traitement, contribuant ainsi à rendre les véhicules de demain plus sûrs et plus intelligents.