吉比特多媒体串行链路(GMSL)

GMSL代表什么?

该缩写代表“吉比特多媒体串行链路”,是指通过同轴电缆以数字方式、不经压缩传输视频信号的一种技术。凭借吉比特连接和高带宽,使用GMSL可以传输车辆的数字高清视频数据。由于不经压缩发送视频信号,因此避免了延迟。在显示屏上实时、无延迟显示图像。与同一系列的串行器和解串器组合,可以在任何连接末端使用不同接口。

在这方面有哪些芯片制造商?

GMSL由一家美国集成电路(IC)制造商美信半导体开发。该企业总部位于联邦州加利福尼亚的圣何塞。2020年7月13日宣布的消息是,亚德诺半导体希望以209.1亿美元收购该公司。已经于2021年8月26日完成了收购。

其用途有哪些?

GMSL的应用领域包括驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistant Systems,简称:ADAS)和信息娱乐系统。通过同一链路可传输不同的协议。比如视频和以太网。这样简化了基础设施。另外可组合多个数据流。这包括可以划分视频流,以便为一台车内的多个显示屏,比如信息集群(IC)和中央信息显示屏(CID)提供信息。

GMSL怎样进入车辆?

最开始时在GMSL中使用屏蔽双线导线。因此传输系统的阻抗为100 Ω。2016年首次在戴姆勒的E级车上使用同轴导线。其中通过50 Ω电阻将负极差分输入输出端与地线相连。同轴导线成本更低,也可以通过同轴导线传输电力(简称PoC)为外围摄像头供电。这时将划分频谱。控制信号有更低的数据传输速率,按照下限频谱传输。通过使用8B10B编码(或者在最新版本中使用9B10B)将下行链路的数据移入频谱的上限区域。这时使用非归零,简称NRZ,进行调制,包括新一代GMSL 2。从新一代GMSL 3开始使用PAM4(4级脉冲振幅调制)。过去几年中,传输速度得以提升。新一代GMSL 3可实现高达12 Gbit/s的数据传输速率。有不同的串行器和解串器芯片,它们可以实现大量的视频和控制接口。此时支持MIPI CSI-2(采用C-PHY或D-PHY)、MIPI DSI、OpenLDI、eDP和HDMI。并非所有芯片都相互兼容。

低电压差分信号(LVDS)得到了使用吗?

实际上有不同的芯片版本,其中一些也可以使用LVDS运行。SerDes产品组合也包括采用CML、HDMI或CMOS/LVCMOS 的其他版本。

可以补偿电缆的影响吗?

GMSL-SerDes技术可在最远15 m的距离实现远距离传输。通过50-Ω同轴电缆或100-Ω屏蔽双绞线(STP)可距离主处理器15 m安放摄像头,这样可以使用全部速度工作,但支持较高的帧速率且延迟更少。另外,通过在GMSL中使用自适应线路均衡器可以补偿高频率下更高的电缆衰减。该电缆均衡器拥有12个补偿级,适合最长30 m的同轴电缆和最长15 m的STP电缆。另一端用于标准MIPI® CSI-2摄像头连接的最长电缆长度为30 cm。

Christian Neulinger

Christian Neulinger ist „Manager Radio Frequency & Simulation“ und hat inzwischen mehr als 10 Jahre Berufserfahrung in der Entwicklung und Qualifizierung von innovativen elektrischen Komponenten für die leitungsgebundene High-Speed-Datenübertragung. Als aktives Mitglied in diversen Standardisierungsgremien wie IEEE 802.3 arbeitet er an der Entwicklung von neuen leistungsfähigen Datenübertragungssystemen für die Automobilindustrie mit.