MIPI提高新一代圖像數(shù)據(jù)的傳輸性能

隨著全球汽車市場的快速發(fā)展，我們可以看到技術(shù)在多個維度上的快速迭代和演化，例如智能網(wǎng)聯(lián)汽車和自動駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）的進步。智能化、互聯(lián)化趨勢給汽車系統(tǒng)內(nèi)日益復(fù)雜的傳感器與圖像傳輸?shù)膮f(xié)作帶來了新的挑戰(zhàn)。

為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，許多ADAS應(yīng)用在其車載圖像傳感器上采用MIPI?規(guī)范，包括前視、后視和側(cè)視攝像頭，以滿足嚴(yán)格的數(shù)據(jù)傳輸帶寬要求。同樣，在消費市場，每年有超過10億部手機（2019年為17億部）和1億部平板電腦的攝像頭和顯示屏采用MIPI技術(shù)實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。

隨著移動連接在社會和商業(yè)中的普及，越來越多的行業(yè)，尤其是汽車和物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)正在運用各種先進的移動技術(shù)，如MIPI，來豐富其車輛或物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的功能。而在豐富的MIPI規(guī)范中，MIPI? CSI-2?（MIPI相機串行接口2）和MIPI DSI-2?（MIPI顯示器串行接口2）是應(yīng)用較為廣泛的兩個。

作為一項被廣泛采用的高速傳輸圖像或流媒體傳感器數(shù)據(jù)協(xié)議，MIPI CSI-2憑借在人工智能（AI）/邊緣、物聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療和機器人應(yīng)用領(lǐng)域的完善經(jīng)驗和IP而被應(yīng)用于自動駕駛汽車的攝像頭和傳感器。MIPI CSI-2規(guī)范最初于2005年推出，通過C-PHY和D-PHY物理層，現(xiàn)已能夠支持各種高性能應(yīng)用，包括1080p、4K、8K分辨率的視頻。這使得全局快門相機、雷達、激光雷達和超聲波傳感器的應(yīng)用成為可能。例如一個基于CSI-2的傳感器可以支持30Gbs/s的速率。隨著傳感器數(shù)量和類型的不斷增加，許多傳感器被部署到分區(qū)聚合器處理直連到ADAS處理器的高速網(wǎng)絡(luò)。正是這種廣泛的應(yīng)用能力和供應(yīng)商生態(tài)系統(tǒng)幫助MIPI CSI-2在手機市場之外被廣泛采用。而ADAS平臺采用CSI-2的一個關(guān)鍵原因是汽車安全性等級ASIL-B的增加。該安全標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)已成為常見的汽車IP部署內(nèi)容。

相對而言，MIPI DSI-2規(guī)范是一個具有前瞻性的可擴展高速接口，它規(guī)范了智能手機、平板電腦、AR/VR頭盔、網(wǎng)聯(lián)汽車等設(shè)備中芯片和顯示器之間的物理鏈接。MIPI DSI-2最初于2016年1月發(fā)布，支持新型和未來移動顯示器所要求的超高清（4K和8K）分辨率。除了MIPI D-PHYSM之外，DSI-2還支持使用MIPI C-PHYSM作為物理層。
為了幫助業(yè)內(nèi)人士更好、更輕松地利用MIPI技術(shù)并幫助加快MIPI規(guī)范的采用，Rambus為領(lǐng)先的MIPI子系統(tǒng)提供PHY/控制器驗證服務(wù)，該子系統(tǒng)為設(shè)計者提供實現(xiàn)新一代相機和顯示應(yīng)用的解決方案。

作為該子系統(tǒng)的核心，Rambus CSI-2/DSI-2控制器內(nèi)核是針對高性能、低功耗和小尺寸進行優(yōu)化的第二代MIPI CSI-2/DSI-2內(nèi)核。這些經(jīng)過驗證的內(nèi)核完全符合CSI-2/DSI-2標(biāo)準(zhǔn)，并實現(xiàn)該標(biāo)準(zhǔn)定義的所有三個層次：像素到字節(jié)打包、低層協(xié)議和通道管理。另外，可根據(jù)任何類型應(yīng)用的要求，對每個部署進行配置。

經(jīng)過半導(dǎo)體驗證的高性能MIPI控制器核已針對在SoC、ASIC和FPGA中的應(yīng)用進行了優(yōu)化。重要的是，對于汽車安全關(guān)鍵型應(yīng)用，有用于CSI-2內(nèi)核的ASIL-B版本，包括安全插入、安全手冊、設(shè)計故障模式和影響分析（DFMEA）以及故障模式、影響和診斷分析（FMEDA）。

隨著MIPI接口解決方案功能和能力的不斷增加，MIPI CSI-2/DSI-2已成為智能手機、AR/VR、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、ADAS/自動駕駛汽車等越來越多產(chǎn)品的領(lǐng)先顯示接口。

同時，對于性能的要求也伴隨應(yīng)用范圍的日益擴大而提高，物理層原始帶寬的進步越來越無法滿足日益增長的帶寬需求。MIPI技術(shù)已成為縮小差距、提供所需顯示帶寬的關(guān)鍵。為此，Rambus正與其他MIPI聯(lián)盟的合作伙伴開展更加密切的合作，為設(shè)計者提供易于實現(xiàn)的先進解決方案。