軟體定義汽車帶動架構轉變 ADI GMSL整合車內訊號傳輸

作者: 廖專崇
2023 年 04 月 28 日

隨著車輛電氣化發展越來越徹底,大量電子元件安裝在車上,車輛架構經過電子與機械元件的融合,與傳統的架構已大不相同,系統化的電子元件使得軟體的重要性水漲船高,軟體定義汽車(Software Define Vehicle, SDV)討論度大增。另外,大量的電子元件產生的海量訊息也催生高頻寬的車用電子影像與聲音傳輸標準,以推動新世代的車輛設計變革。

ADI業務總監汪揚(右),ADI資深應用工程師梁皓傑(左)

過去車輛是機械與電子元件的結合,架構上屬於硬體定義汽車,而未來由於車輛的智慧化與聯網化,使得人與車的互動、車與環境的互動、車與車的互動都更加頻繁,這些需求就需要依靠軟體來協助,架構朝向軟體定義汽車發展。

ADI資深應用工程師梁皓傑指出,未來硬體將朝模組化發展,透過軟體更新強化系統功能,待系統更新到硬體效能的極限時,可以透過抽換硬體模組維持效能持續成長,不需要整台車的硬體都更換。

未來車輛電氣化程度更高之後,車輛架構基本上變化不大,過去電子元件的設計會相對集中式,未來會分散在各個區域,梁皓傑說,車輛內部的各類訊號傳輸就發展出專屬的傳輸架構,以ADI的解決方案為例, GMSL(Gigabit Multimedia Serial Link)可以整合聲音、影像、電源與控制的訊號,可以降低整體纜線的設計複雜度與重量。

GMSL為高速序列介面,是SerDes(Serializer/Deserializer)的一種,使用50Ω同軸電纜或100Ω遮罩雙絞線電纜,傳輸距離可達15公尺或更長。GMSL技術的特點是將平行資料轉換成串列資料發送,在接收端將串列資料解碼為平行資料,其優勢有:高速率、遠距離、抗幹擾性強等。目前基於GMSL架構的通訊協定最高可實現單通道6Gbps的速率。

ADI業務總監汪揚表示,以ADAS攝影鏡頭為例,一般來講,攝影鏡頭除了對外發送捕獲到的圖像資料外,還會發送幀同步信號,圖元時鐘等資訊,此外還有電源供給等等,因此它需要由許多訊號線組成的一個平行匯流排。一般而言,平行匯流排在高速的資料傳輸過程中效率較差,因此需要將這些平行的訊號合併為串列訊號,再通過更高頻率進行傳輸。

以電子化程度最高的ADAS與Infotainment這兩套系統為例,汪揚認為資通訊廠商將扮演更重要的角色,甚至有機會取代Tier 1廠商廠商在供應鏈中的地位。梁皓傑說明,電動車架構與燃油車不同,所以會產生很多新的需求,比如電車運轉聲音小,所以電動車胎噪變成主要的噪音來源,所以電車需要加強抗噪,車身要加裝很多麥克風,相較之下燃油車就較沒有這類要求。

電動車產生的新需求同時為產業帶來很多商機,對於台灣資通訊產業而言,就是一個新藍海市場,ADI也願意與台灣廠商進行更深入的合作,協助台灣廠商在轉型升級的過程中迅速掌握商機。

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