你知道一輛汽車上有多少傳感器嗎？

傳感器的種類有很多，比如圖像傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器等等。傳感器通過把汽車運行過程中的時間、速度、光電、溫度等轉化為電信號，再由中央系統加以分析，從而判斷車輛的行駛狀態。傳感器對下一代汽車的視覺和安全需求至關重要，它控制了多種基于人工智能（AI）的應用，比如自動緊急制動、車道保持、環繞視圖和自動駕駛等高級駕駛輔助系統（ADAS）。

一輛功能齊全的高級智能汽車可能含有上百個傳感器。復雜的汽車電子系統對顯示器和傳感器的要求都很高，移動和汽車市場也將持續推動嵌入式顯示器的創新。現在，很多用戶已經使用上了分辨率更高、刷新頻率在120HZ以上的可折疊顯示屏。

移動產業處理器接口（MIPI）是實現這些創新的關鍵技術之一。

無MIPI，不創新

MIPI協議可實現傳感器和應用處理器之間的連接。可以說，沒有MIPI協議，技術創新就不可能實現。MIPI協議在移動設備上已獲得廣泛使用，為滿足智能汽車對攝像頭和顯示器的高標準要求，MIPI協議正逐漸向汽車領域拓展。

分布式電子控制單元（ECU）曾經是汽車中最關鍵的元件之一，每個ECU執行一個特定應用程序，每個應用程序又在獨立的域中運行。近年來，汽車電子電氣架構正在由傳統的分布式架構向域集中式架構轉變，也就是將多個應用程序集中在一個域中，將越來越多的傳感器組合在一起，發揮各自的最大優勢，彌補各自的不足。例如，自動緊急制動應用程序需要能夠識別道路上的物體，如行人、自行車和云層陰影。這種做法對性能和處理能力的要求極高，需要至少每秒1000萬億次運算（TOPS）。

以捕捉汽車周圍視野為例，圖像傳感器需要捕捉如極光、黑暗、以及閃爍的LED等多個不同場景，而為了識別這些場景并優化車輛的性能和安全性，需要將來自圖像傳感器的數據與其他傳感器數據相結合，比如，熱傳感器、雷達傳感器和超聲波傳感器都可協助進行盲點檢測。與單獨使用圖像傳感器相比，將圖像傳感器、熱傳感器和雷達傳感器組合使用將提供更強大的防碰撞功能。傳感器數據越多，傳感器融合的機會就越多，汽車的功能及安全性就越高。

MIPI聯盟提供了一系列顯示接口和攝像頭接口規范，對從基礎連接到復雜的多圖像傳感器和顯示連接這樣的一系列功能進行區分，并同時滿足帶寬、電源和成本需求。通過實施這些規范，汽車行業可利用其規模優勢降低成本，并提高性能。

MIPI攝像頭串行接口2（CSI-2）可助力傳感器融合。全球已有數十億臺移動設備部署了這一技術。該技術在移動領域已較為成熟，在手持設備以外的應用中被稱為視覺平臺。MIPI CSI-2針對成像應用進行了優化，并實現了低功耗。因為車輛中可能同時使用的傳感器數量較多，MIPI CSI-2對汽車行業的發展至關重要。MIPI CSI-2協議有很多功能，其中包括對不同來源的有效載荷進行識別的虛擬通道。對于使用多個圖像傳感器的ADAS應用或需要對同一傳感器的多個曝光進行區分的任何應用來說，虛擬通道都是至關重要。

圖1 MIPI CSI-2協議支持功能

針對ISO 26262功能安全標準，MIPI聯盟對MIPI協議進行了升級。MIPI CSI-2 4.0版本增加了可以增強傳輸性能的安全功能。這意味著該版本能夠對分辨率是否下降進行識別，并采取措施進行校正，這對于依賴傳感器數據準確性的移動車輛來說至關重要。

應用程序捕獲圖像或處理信息的速度越快，決策的速度也就越快（例如：何時剎車）。隨著圖像傳感器分辨率的增加，帶寬也隨之增加。MIPI PHY能夠支持這種增加：四通道D-PHY 2.1版本端口可處理每秒18 Gbps的數據，而C-PHY 2.0版本可以處理每秒不超過44.5 Gbps的數據，在進行高速數據處理的同時實現低功耗和低引腳數。

圖2 MIPI D-PHY實現過程中，在數據通道旁邊顯示專用時鐘通道

新思科技提供車規級MIPI IP

汽車的三大核心要素：安全性、可靠性和質量。SoC是一個整體，開發者在立項時就要確定最佳輸入接口、所需端口數、協議支持、CSI-2和DSI/DSI-2支持、D-PHY和C-PHY的正確組合等等。

作為MIPI聯盟重要的董事會成員以及MIPI工作組的積極貢獻者，新思科技將持續開發高質量、低功耗、經濟高效、可互操作的MIPI IP解決方案。新思科技DesignWare? MIPI? IP解決方案支持SoCs、應用處理器、基帶處理器和外圍設備之間的接口。新思科技用于MIPI攝像頭和顯示器的集成IP符合ISO 26262標準，同時，新思科技的IP還針對AEC-Q100可靠性進行了設計和測試。如果采用單一供應商策略，開發者還可以降低將MIPI接口集成到SOC和設備IC中的風險和成本，加快產品上市。

結 語

未來幾年，高分辨率的視頻和圖像將漸趨主流，攝像頭和顯示屏SoC將需要處理更為復雜的視覺數據，尤其是汽車行業，對大量圖像處理有著極大需求。MIPI將為汽車內電子元件高速連接的“高速率+長距離傳輸“挑戰提供解決方案。