摘要：“车载SerDes是一个长坡厚雪的赛道，不止研发投入大，回报周期还很长，不可能只做一款爆款，就可以在1-2年内收回成本。”纳芯微电子产品线市场总监兼高速接口负责人杨矾日前说道。“所以我们已经做好了5-8年的准备。”
“车载SerDes是一个长坡厚雪的赛道，不止研发投入大，回报周期还很长，不可能只做一款爆款，就可以在1-2年内收回成本。”纳芯微电子产品线市场总监兼高速接口负责人杨矾日前说道。“所以我们已经做好了5-8年的准备。”
近日，纳芯微发布了公司首款基于全国产供应链、采用HSMT公有协议的车规级SerDes芯片组，包括单通道的加串器芯片NLS9116和四通道的解串器芯片NLS9246。HSMT是“车载有线高速媒体传输系统技术要求和试验方法”(AutomoTIve Wired High Speed Media Transmission）的缩写，为中国汽标委主导的一项全国范围内的车载SerDes公开协议。
值得注意的是，纳芯微是业内率先完成芯片级协议互联互通测试的国产SerDes方案，和其他厂商HSMT协议的SerDes方案完成了图像数据流和控制业务流的打通和寄存器互操作，真正实现了加串器与解串器的解耦，使得客户可灵活选择不同供应商的芯片组合，得到了国内头部ADAS客户的高度认可。
杨矾表示，尽管国际大厂在SerDes方面布局较早，有先发优势和相对成熟的生态环境，但是目前国内OEM有强劲的更换动力。首先，最关键的就是降低成本，其次是国产化占比的诉求，第三则是需要更开放的技术，从而将收发器彼此解耦，打造更灵活的系统。
据介绍，目前纳芯微的SerDes产品已与国内头部 ADAS 厂商开展测试合作，预计今年内实现客户端量产。
纳芯微为何进入SerDes市场，作为后发者纳芯微的如何能够在市场上立足？杨矾日前在接受采访时都给与了回应。
电动汽车发展进入下半程
“从电动化到智能化，纳芯微模拟和混合信号链实现汽车电子全布局。”
杨矾表示，纳芯微从2020年开始全面进入汽车市场，在上半程的电动化市场竞争中，纳芯微取得了丰厚的成绩。“目前，在以 “三电” 为核心的电动化领域，已经有近 400 家客户达成了产品的合作和服务支持，包括国内几乎所有头部的汽车三电相关客户，以及国际上的博世、大陆等头部知名Tier1。”杨矾说道。
在“三电”领域，纳芯微以数字隔离器和隔离驱动为核心，在新能源车市场占有率位居第一，其中数字隔离器市占率超过 35%，隔离栅极驱动累计出货量超过 8 亿颗，市占率接近 50%，
目前纳芯微累计车规级产品发货量已超过 6.68 亿颗，2024 年全年发货量超过 3 亿颗，2025年一季度发货量近 1 亿颗。在电动化赛道上，纳芯微交了份优秀的成绩单。
而到了下半场的智能化领域中，纳芯微正在全面布局中。杨矾介绍道，目前围绕车身域控领域，纳芯微拥有包括高边驱动、马达驱动、接口器件等等，覆盖车身控制、门控、座椅控制、座椅按摩等场景。
除了车身，智能化的另一个关键主题是高级辅助驾驶（ADAS）。无论是辅助驾驶能力，还是车身娱乐新体验，都需要更的智能化功能。
目前，纳芯微在ADAS领域已全面布局，量产产品集中在电源产品（各类DC/DC变换以及LDO）、电源路径管理与保护器件，车身 CAN/LIN 等。而今天重磅发布的SerDes则是纳芯微ADAS领域的重要核心器件，负责摄像头与SoC的数据互联。
围绕电动化与智能化，纳芯微布局了广泛的产品组合
为什么要做SerDes
“SerDes市场越来越大，但仍处于垄断中。”
随着ADAS的兴起，根据杨矾预估，包括摄像头和屏幕相关市场规模在几十亿级别，SerDes 是汽车座舱和自动驾驶领域最核心的模拟器件之一，也是单品类规模最大的产品。这是纳芯微布局车载 SerDes 芯片的底层逻辑。
杨矾指出，随着今年年初比亚迪 “天神之眼” 的发布，ADAS应用已下探至 7 万元价位的车型，同时每辆车所搭载的摄像头数量越来越多，从前向、后向再到鱼眼环视，以及车内DMS等等。
如今车载摄像头市场甚至SoC市场，都已经涌现了诸多国内厂商，但与此同时，当前车载 SerDes 作为ADAS的核心通信器件，仍然被ADI、TI等国外厂商垄断，且通过私有化协议形成了较高壁垒，急需引入国产供应链以降低硬件成本并提高供应链的可靠性。
汽车内部不同的传感器通过不同的总线与SoC相连，比如摄像头用车载SerDes，毫米波雷达用CAN，激光雷达则是用以太网。杨矾则预言，为了简化布线，未来激光雷达可能也会利用SerDes。
杨矾总结了ADAS发展的三个方向：
首先是数据接口速率持续提升，以摄像头为例，如今主流传输速度为 1Gbps 至 6.4Gbps，未来随着摄像头像素和帧数升级，速率将进一步提升。
其次是传感器形态变化。当前的SerDes仅摄像头传输原始数据（Raw Data），毫米波雷达与激光雷达则是通过内置处理器处理后降速传输（如 5Mbps CAN FD 或百兆以太网），未来随着算法向 “前融合” 演进，传感器需直接传输原始数据给SoC，这就对传输协议与速率提出了新需求。
第三，则是在全球、全行业范围内呼吁通信协议公开化标准化。此前的收发端通过私有协议绑定，导致OEM缺乏供应链弹性和可靠性，未来OEM都希望有公有化协议，目前已经有三个公开协议亮相，并均有量产或接近量产的产品问世。其中包括MIPI联盟推广的A-PHY，汽车Serdes联盟创办的ASA Motion Link以及中国汽标委领导的HSMT。
SerDes并不好做
“确实不好做，但为了自主可控必须做下去。”
SerDes负责将摄像头的数据传输至汽车ADAS处理SoC中，又或者将信息娱乐系统的SoC数据传输至显示屏上。为了有效降低数据干扰，SerDes的传输是将并行数据串行化，并在接受端转换为并行数据，考虑到传输速度达到了Gbps，这对于公司数模混合信号的设计能力带来了巨大挑战。
杨矾介绍道，SerDes除了传输数据之外，还需要反向传输控制信号，并为摄像头模组供电。第一，摄像头小型化要求芯片体积、成本、功耗严格控制；第二，域控端随摄像头数量增加，解串器布版面积需优化；第三，需满足功能安全 ASIL B 等级设计；第四，支持通用协议（规定速率、帧结构、纠错机制等）。
即便不好做，但纳芯微依然坚决选择了自研IP这条最难的路。除了SerDes关键IP之外，纳芯微还自研了MIPI等已经相对成熟的IP，杨矾表示，纳芯微自研了所有关键 IP，主要基于三点考虑：第一，纳芯微相关团队在2022 年组建，已经具备了独立 IP 研发能力；第二，诸如MIPI等市场上成熟 IP 大多为消费级，无法满足车规级需求（如温度、可靠性等）；第三则是通过自研 IP，才可针对车载场景进行深度优化（如抗干扰、低功耗、长走线等），从而形成差异化竞争力。
谈及纳芯微快速的芯片开发周期，杨矾表示，SerDes的功能复杂，同时客户的需求迭代也较快，为此纳芯微通过提供测试芯片与客户联合调试，将客户需求融入产品定义，逐步解决兼容性和性能问题，并通过快速迭代完成了产品的开发。
除了IP之外，杨矾还强调纳芯微的SerDes产品做到了全产业链国产化，包括晶圆代工、封装都是与国内顶级代工厂合作，而测试则是由纳芯微自有产线完成，纳芯微通过投资设备和软件，从而将测试接入纳芯微的车规管理系统中，确保了产品的安全可靠。
最终，通过全国产供应链，避免了对于海外的依赖，从而提升供应链安全性以及弹性，并降低了产品成本。
看好HSMT的前景
“标准虽然乱战，但长期看HSMT最值得信赖。”
杨矾表示，纳芯微会坚定的选择 HSMT 协议，这是因为主体客户都在中国，一定要支持国内标准，无论对于OEM还是其他产业链伙伴而言，国内标准才意味着自主可控。同时，HSMT由于是后制定的标准，所以相对于其他协议，有更多的先进性，也更容易被市场所接纳。
具体和MIPI A-PHY比较而言，首先在技术层面，MIPI A-PHY定义了4Gbps和8Gpbs，而直接跳过了目前最主流的6.4 Gbps速率，厂商需要额外自行设计，从而导致互联互通的难度加大，而HSMT则规定了完整且符合市场要求的路书。
其次，A-PHY没有规定前向纠错码标准，也需要厂商自行研发，同样也会导致兼容性问题。HSMT明确规定了利用里德 - 所罗门前向纠错码以及物理层重传机制，可纠正单帧最多 15 个错误比特，并支持物理层重传机制，显著提升抗误码率性能。
生态系统初步建立
“系统壮大既需要竞争，更需要合作。”
HSMT的历史虽短，但从OEM到Tier1再到芯片厂商，都在积极推动行业标准的落地。杨矾就表示，纳芯微此次完成了另外一家HSMT SerDes量产的厂商，实现了历史上首次芯片级别的协议互联互通。“与FPGA原型级别的“伪互联互通”不同，芯片级测试可以更多覆盖物理层特性，真正实现了产品级别的验证。”杨矾强调道。
杨矾表示，在HSMT协议框架下，大家都是竞争关系，但更多的是合作，共同壮大HSMT这一生态。“通过解耦，OEM可以更灵活地选择供应商，有更可靠的供应链和议价空间，从而更好地支持HSMT。”杨矾说道。
另外，杨矾还补充道，纳芯微提供了完善的 API 与 SDK，可以简化客户的开发流程。目前纳芯微已经同诸多SoC及摄像头厂商合作，并且也与多个SoC进行了测试验证。
纳芯微的核心优势
“一张图总结五大优势”
杨矾总结了纳芯微布局SerDes的五大优势。
首先是拥有成熟的车规体系和完善的产品覆盖度：纳芯微建立了 IPD 全流程管控体系，从产品定义-研发-试产-量产全流程进行管控，在这套严格的管理体系下，纳芯微实现了十亿颗以上的车规模拟产品发货量，确保了质量的安全。同时，纳芯微还通过不断壮大的产品线，实现了一站式解决方案，针对SerDes而言，不仅提供 SerDes 接口芯片，还同步推出了摄像头 PMIC、路径保护等配套模拟芯片，从系统角度优化客户的解决方案。
其次，是全国产供应链能力，确保了供应可靠性。
第三是优异的模拟性能。通过全自研核心 IP，真正达到了关键性能指标提升。NLS9116和NLS9246的接收机容限相比主流国际厂商产品提升100%，并具备更强的AEQ（自适应均衡）能力，助力降低汽车制造商的线缆布线成本；此外，MIPI驱动能力也做了相应增强，实测可以驱动超过30cm的PCB走线，降低客户在PCB布局时的设计难度。
第四是具有丰富的维测功能。NLS9116和NLS9246创新性地内置了接插件瞬断监测功能，可实时检测接插件诸如接触不良等微秒级故障，并通过诊断接口输出日志，大大降低了工程师问题定位时间。此外，NLS9246还采用了TDR（时域反射）技术，在实时线缆故障检测定位精度上达到行业领先水平。当检测距离在1米以内时，精度小于30厘米；检测距离在15米以内时，精度小于1米。精准的故障定位能力能够帮助工程师快速确定线缆故障位置，及时进行修复，减少因线缆故障导致的系统停机时间。
抗干扰性方面，NLS9116和NLS9246在带电8kV的ESD测试中，图像传输无误码，在EMI/EMC性能上对标国际头部厂商，可显著减少整车厂的系统测试验证周期，助力客户加速产品上市。
最后则是严格遵守HSMT协议，实现了芯片级的互联互通测试，值得强调的是，纳芯微也是行业首个HSMT协议下实现芯片级互联互通测试的企业。
产品具体参数
“不止性能强劲，还有完整路标。”
纳芯微给出了加串器和解串器的详细参数指标。
加串器 NLS9116：支持 4 路 MIPI D-PHY 输入（每路 2.5Gbps），单路 HSMT 6.4Gbps 输出，满足 ASIL B 功能安全设计，支持反向 100Mbps 时钟生成（为传感器提供参考时钟，降低摄像头 BOM 成本与 PCB 布版难度），支持正向 6.4Gbps 展频，可以降低 EMI 设计复杂度，符合 AEC-Q100 Grade 2 标准（-40℃至 105℃温度范围），封装为 TQFN-32。
解串器 NLS9246：支持 4 路 HSMT 6.4Gbps 输入，输出两路独立 4 通道 CSI-2 数据流，内置 4 个 CSI 控制器，支持灵活的视频路由与复制；每路 SerDes 集成眼图监测功能，无需高速示波器即可评估传输质量；支持 TDR 时域反射技术（通过 100Mbps 反向链路检测线缆开路 / 短路及故障位置），支持反向展频降低 EMI；符合 AEC-Q100 Grade 2 标准，封装为 TQFN-64。
封装方面，加串器NLS9116采用TQFN32封装，解串器NLS9246采用TQFN64封装，与市场主流产品P2P兼容
除了新推的两款产品之外，杨矾还详细介绍了纳芯微SerDes的未来路标。尽管目前6.4Gbps可以覆盖99%以上的应用，但面对未来更高速率的数据传输，纳芯微正在开发基于PAM4的12.8Gbps 下一代产品，不止应用于更高分辨率的摄像头，还可以布局车载屏幕的接口。
而对于通道数，鉴于目前主流车型摄像头数量较多，四通道的需求最为明显，对于极低端车型的单 / 双通道需求，纳芯微会根据市场反馈进行评估，但现阶段会把精力聚焦到主流需求上。
写在最后
正如杨矾所说，随着汽车市场竞争进入下半场，纳芯微开始围绕智能化进行布局，推出了 SerDes、Class D 等核心器件，同时加入了 AEC汽车电子委员会，并积极与头部客户合作开发差异化产品，是国内少数完成 ASIL D 体系实践的芯片企业，无论在车规级量产规模与质量上的表现均领先国内同行。
“技术演进中争议不可避免，但参考以太网、CAN 等标准的发展，公开协议最终会成为主流。纳芯微通过严格遵循 HSMT 协议，实现芯片级互联互通，降低互操作风险。”杨矾总结道。
今年是国产 SerDes 元年，已有一家 HSMT 协议厂商实现大量量产，也预祝纳芯微可以顺利达成这一目标，共同促进HSMT的发展。
来源：电子工程世界一点号
