AI驱动GMSL开源革新SerDes技术

暗流涌动的 SerDes 江湖

曾几何时,汽车还只是代步工具,如今却摇身一变,成了集智能、娱乐、安全于一体的移动空间。在这场由“四个轮子加沙发”向“带轮子的智能终端”的华丽转身中,无数信息需要在车内各个角落高速、可靠地穿梭。摄像头、传感器、显示屏,这些眼睛和耳朵产生或需要海量数据,如何高效地在它们与中央处理器之间建立连接?这就轮到 SerDes 芯片登场了。SerDes,全称串行器/解串器(Serializer/Deserializer),就像是汽车内部信息高速公路上的收费站和指挥中心,负责将并行数据打包成高速串行流传输,再在接收端解包还原。随着智能汽车的飞速发展,对车载 SerDes 芯片的需求如井喷般增长,市场规模已达数十亿美元,并被预测在未来十年内有望冲刺百亿美元量级,其中蕴藏的巨大潜力,尤其是在中国这个全球最大的汽车市场,更是令人瞩目。然而,在这个充满机遇的赛道上,却长期存在一个由少数巨头主导的格局,他们凭借私有的技术协议,构筑起一道道壁垒。但最近,一个重磅消息打破了这份平静——GMSL,这个在车载 SerDes 领域举足轻重的技术,官宣开源了。这石破天惊的一步,无疑将在 SerDes 江湖中掀起滔天巨浪。

双雄对决:私有协议筑高墙

在 GMSL 开源之前,车载 SerDes 市场几乎就是一场“双王争霸”的戏码。舞台中央的主角,分别是美国模拟芯片巨头德州仪器(TI)和亚德诺半导体(ADI,通过收购 Maxim 集成公司获得 GMSL 技术)。他们各自手握一套独门秘籍——TI 的 FPD-Link 和 ADI 的 GMSL,凭借先发优势和多年的市场耕耘,几乎瓜分了大部分市场份额。FPD-Link 的历史可以追溯到 1996 年,由美国国家半导体公司(后来被 TI 收购)创建,是低压差分信号(LVDS)标准在高速数字视频接口领域的早期应用。国家半导体当时相对开放,为 FPD-Link 提供了互操作性规范,以便其他厂商也能参与,TI 的 FlatLink 就是其早期可互操作版本。FPD-Link 在汽车里主要用于连接导航、娱乐系统、倒车影像以及早期的驾驶辅助系统。而 GMSL 则是由 Maxim 在 2008 年推出的一项技术。这两家公司凭借各自的技术,形成了事实上的行业标准,但其核心协议和关键技术细节长期以来都是私有的,不向外界开放。这种私有化策略,固然帮助 ADI 和 TI 守住了市场份额,但也像一道无形的墙,让其他有志于 SerDes 领域的厂商望而却步,只能另辟蹊径,或者在各自的小生态里摸索。

GMSL:连接汽车的数字脉络

GMSL,即千兆多媒体串行链路,是一项专为满足车载环境严苛要求而设计的 SerDes 技术。它最大的特点在于其“非对称全双工”能力。这意味着 GMSL 可以在一个方向(通常是从主机到显示屏或从摄像头到处理器,称为下行链路)以很高的数据速率传输信息,同时在另一个方向(上行链路)以较低的数据速率传输控制信号、以太网或音频等信息。更令人称道的是,GMSL 能够通过一根简单的同轴电缆或屏蔽双绞线,同时传输电源、双向控制数据、以太网、双向音频以及多路单向视频流。这极大地简化了车载线束的复杂度和重量,降低了成本。GMSL 串行器可以接收来自各种标准数字视频接口(如 HDMI、DisplayPort、CSI-2、DSI)的视频信号,并通过长达 15 米的线缆可靠传输。接收端的解串器则将数据还原,输出到相应的接口。在汽车领域,GMSL 的应用场景极其广泛。早期的应用包括连接车载娱乐系统的高分辨率显示屏,以及美国国会强制要求安装后的倒车摄像头系统。随着汽车智能化水平的提升,车载摄像头数量激增,从倒车影像到全景环视,再到高级驾驶辅助系统(ADAS)和未来的自动驾驶所需的感知摄像头,每一个高分辨率、高帧率的摄像头背后,都需要高性能的 SerDes 链路来传输数据。GMSL 在这些领域展现出了其高带宽、低延迟和可靠性等优势。据 ADI 介绍,其 GMSL 技术已经在全球超过 25 家汽车制造商的数百万辆汽车中得到了部署,足以证明其在行业内的认可度和市场地位。它不仅服务于汽车,还在工业自动化、安防监控、医疗健康等领域找到了用武之地,成为连接高分辨率传感器和显示器的可靠“数字脉络”。

开源风暴:搅动一池春水

正当 SerDes 市场在 ADI 和 TI 的双寡头格局下稳步发展时,ADI 突然宣布 GMSL 开源,如同在平静的湖面投下了一颗巨石,瞬间打破了原有的平衡。开源,意味着将 GMSL 的软件层面的关键代码、驱动程序甚至一部分协议细节向公众开放,允许其他厂商、开发者和研究机构自由地使用、修改和分发这些资源。这与过去私有协议“我搭台,你唱戏,但剧本我说了算”的模式截然不同,它更像是“我把舞台和一部分剧本给大家,大家可以一起来排戏,甚至可以修改剧本,让演出更精彩”。GMSL 开源最直接的影响是降低了其他厂商进入车载 SerDes 生态系统的门槛。过去,如果一家芯片设计公司或者 Tier 1 供应商想要开发与 GMSL 兼容的产品,他们需要获得 ADI 的授权或许可,并且受制于 ADI 的技术路线和更新周期。现在,借助开源的软件资源,他们可以更快地理解 GMSL 的工作原理,开发自己的 SerDes 芯片或模组,或者基于 GMSL 构建更上层的应用和系统。这无疑会激发市场的活力,引入更多的竞争者和创新力量。对于汽车制造商和 Tier 1 供应商而言,GMSL 开源带来了更多的选择权和灵活性。他们不再被锁定在单一供应商的专有生态系统中,可以更容易地集成来自不同供应商的兼容 GMSL 的组件,从而优化成本、提升性能,并根据自身需求进行定制开发。长远来看,GMSL 开源有望推动 SerDes 技术标准的进一步统一和成熟。在一个开放的环境下,社区的集体智慧能够加速技术的迭代和优化,发现并修复潜在的问题,甚至催生出基于 GMSL 的新的应用和功能。这种协作模式往往比封闭开发更具生命力。虽然开源目前主要集中在软件层面,但软件的开放往往会倒逼硬件设计也更加透明和标准化,从而为整个产业链带来积极的影响。

未来猜想:格局重塑与标准之争

GMSL 开源带来的“生变”并非一蹴而就,其深远影响将在未来逐渐显现。最值得关注的是,这是否会引发 SerDes 市场格局的重塑。新的玩家有望凭借开源的 GMSL 软件栈,更快地推出兼容产品,挑战 ADI 和 TI 的领先地位。尤其是在对成本敏感、响应速度要求快的中国市场,本土芯片设计公司或许能抓住这一机遇,凭借对本土需求的深刻理解,提供更具竞争力的解决方案。TI 的 FPD-Link 会如何应对 GMSL 的开源策略?是继续坚守私有阵地,还是也迈出开放的步伐?这无疑是 SerDes 市场未来发展的一个重要看点。如果 FPD-Link 也走向开放,那么车载 SerDes 领域可能会朝着更加统一和互联互通的方向发展。反之,如果两者继续维持各自的生态,竞争的焦点可能会从技术本身转向生态系统的建设和推广。此外,GMSL 开源也可能加速其他 SerDes 技术标准的演进。例如,车载以太网(Automotive Ethernet)作为一种重要的车载通信技术,也在不断发展。未来,GMSL 等高速视频链路技术如何与车载以太网融合或协同,也将是行业探索的方向。SerDes 技术的竞争,不仅仅是芯片性能的较量,更是生态系统、标准话语权和产业链协作能力的综合比拼。GMSL 开源,正是 ADI 在这场博弈中打出的一张关键牌,试图通过开放来凝聚更广泛的产业力量,巩固和扩大自身的影响力。

SerDes 新纪元:开放带来的无限可能

GMSL 的开源,标志着车载 SerDes 市场进入了一个新的发展阶段。从过去的双寡头私有协议时代,走向了一个更加开放、更具活力的竞争与合作的新纪元。这不仅仅是技术层面的变化,更是商业模式和产业生态的一次深刻调整。对于下游的汽车制造商和 Tier 1 供应商而言,这意味着更多的选择、更低的成本和更快的创新周期。对于上游的芯片设计公司和软件开发者而言,这是一个参与构建下一代汽车数字骨干网络的绝佳机会。开放的生态往往能够释放出难以估量的创新潜力。当更多的开发者能够接触、理解并改进底层技术时,新的应用场景和解决方案就会层出不穷。想象一下,基于开源 GMSL 平台,开发者可以更轻松地集成各种新型高分辨率传感器,实现更复杂的感知算法,或者开发出更具沉浸感和个性化的车载显示应用。当然,开源也带来了新的挑战,例如如何保证不同厂商产品的兼容性、如何维护代码库的质量和安全等。但这都是开放生态发展过程中需要面对和解决的问题。总而言之,GMSL 开源像是一股清新的风,吹散了 SerDes 市场笼罩已久的私有协议迷雾,为整个行业带来了新的可能性。我们有理由相信,在这个更加开放和协作的新纪元里,车载 SerDes 技术将迎来更加快速的发展,为智能汽车的未来注入更强劲的数字动力。