Comment construire un meilleur système de connectivité embarquée

Les progrès des systèmes ADAS (systèmes avancés d’aide à la conduite), IVI (infodivertissement embarqué) et ADS (systèmes de conduite autonome) ont entraîné une augmentation significative des caméras, capteurs, écrans et systèmes informatiques embarqués. Ces systèmes complexes nécessitent des interfaces de données flexibles, faciles à utiliser et capables de transférer les données de manière fiable, efficace et économique vers les calculateurs. (unités de contrôle électronique) n’importe où dans la voiture. Pour les concepteurs automobiles, une approche standardisée des interfaces de données est préférée aux interfaces propriétaires afin de tirer parti de plus grandes économies d’échelle et de faciliter l’intégration et d’accélérer la mise sur le marché.

L’Alliance MIPI fait évoluer ses solutions d’interface filaire pour répondre aux exigences strictes des véhicules de nouvelle génération. De cette façon, les concepteurs peuvent tirer parti des spécifications mobiles de MIPI qui sont déjà largement déployées dans l’automobile (en particulier CSI-2 pour les caméras et DSI-2 pour les écrans) pour une approche standardisée qui offre une sécurité fonctionnelle intégrée, une sécurité, une immunité au bruit, une évolutivité, et performances.

Pour en savoir plus sur la façon dont l’Alliance MIPI peut aider les concepteurs à développer des produits capables de gérer la quantité toujours croissante de flux de données dans les systèmes automobiles, Design News a rencontré Hezi Saar, membre du conseil d’administration de MIPI Alliance.

Nouvelles de la conception : Il doit y avoir un certain nombre de fournisseurs qui fournissent ces interfaces de données. En quoi la fourniture d’une interface standardisée est-elle utile ?

Hezi Sarre: La normalisation est essentielle pour les concepteurs et les développeurs de systèmes de l’industrie automobile, car elle réduit non seulement les coûts, mais favorise également une plus grande interopérabilité et un plus grand choix, ainsi que des services de support supplémentaires tels que des ressources de test et de logiciel fournies par un écosystème en pleine croissance. À bien des égards, il est similaire à l’environnement mobile au début des années 2000, lorsque MIPI Alliance s’est formé en mettant l’accent sur la normalisation des interfaces d’appareil photo et d’affichage pour les téléphones mobiles. Les normes développées ont contribué à faire des smartphones une réalité, stimulant l’innovation, simplifiant les coûts de conception et améliorant les délais de mise sur le marché.

Les interfaces de connectivité embarquées sont aujourd’hui largement utilisées et ciblent généralement des vitesses inférieures. Jusqu’à MIPI A-PHY (voir ci-dessous), aucune solution standardisée claire n’existait pour les interfaces asymétriques à grande vitesse et à longue portée entre divers composants (par exemple, caméras, capteurs, écrans) et les calculateurs. Les solutions propriétaires qui existent aujourd’hui ont entraîné une fragmentation du marché et, à leur tour, des économies d’échelle limitées. De plus, il existe des considérations concernant le coût, l’évolutivité, le poids du faisceau de câbles, l’immunité au bruit, la consommation d’énergie et les points de défaillance potentiels qui accompagnent l’utilisation de composants de pont spécialisés pour connecter des interfaces SerDes propriétaires à longue portée.

En cours de route, la normalisation crée un écosystème plus dynamique d’interopérabilité, de compatibilité descendante et de fusion du marché autour d’une feuille de route claire. Tout cela contribue finalement à aider l’industrie automobile à concentrer ses investissements et ses énergies sur ce qui est le plus important, sur les caractéristiques qui rendent nos véhicules plus sûrs et plus intelligents.

Nouvelles de la conception : Parlez-moi brièvement de la nouvelle spécification MIPI pour les systèmes SerDes automobiles.

Hezi Sarre: La nouvelle version MIPI A-PHY v1.0 est une interface de couche physique sérialiseur-désérialiseur (SerDes) à longue portée. La nouvelle spécification fournit une liaison de données asymétrique dans une topologie flexible point à point ou en guirlande, fournissant des données unidirectionnelles à haut débit, des données de contrôle bidirectionnelles intégrées et une alimentation électrique facultative sur un seul câble. Sur une portée allant jusqu’à 15 mètres, la spécification offre une fiabilité élevée (un taux d’erreur de paquet de -19 ou moins d’une erreur dans la durée de vie de la voiture), une immunité élevée aux effets EMI dans l’environnement automobile exigeant et des débits de données jusqu’à à 16 Gbps avec une feuille de route à 48 Gbps.

La mission principale d’A-PHY est de transférer des données à grande vitesse entre les caméras, les capteurs et les écrans et leurs calculateurs associés. Grâce au développement de spécifications supplémentaires de prise en charge de bout en bout, MIPI Automotive SerDes Solutions (MASS) permettra des protocoles éprouvés de couche supérieure de MIPI (tels que MIPI CSI-2 et DSI-2), et des protocoles tiers approuvés tels que DisplayPort et Embedded DisplayPort de VESA, pour fonctionner sur des liaisons physiques pouvant s’étendre sur un véhicule entier, éliminant ainsi le besoin de « ponts » et d’interfaces SerDes propriétaires. Pour la conception automobile, cela équivaut à des réseaux simplifiés et à une réduction des coûts, du poids et du temps de développement. MASS offre une sécurité et une sécurité fonctionnelles intégrées sans précédent au niveau du protocole, guidées par les exigences de la norme ISO 26262, qui donne aux ingénieurs au niveau du système l’architecture dont ils ont besoin pour construire des systèmes répondant aux exigences ASIL (Automotive Safety Integrity Level) à n’importe quel niveau, de ASIL B à ASIL D.

Nouvelles de la conception : Quand les produits développés avec cette spécification seront-ils disponibles ?

Hezi Sarre: En raison des cycles de conception généralement plus longs dans l’automobile, il est prévu que MIPI A-PHY et les spécifications MASS associées commenceront à apparaître dans les véhicules 2024. Il est prévu que le processus de mise en œuvre commencera avec A-PHY tout en conservant les solutions de pont, puis passera au fil du temps au système MASS entièrement intégré.

Alliance MIPI

Les constructeurs automobiles devraient intégrer MIPI A-PHY dans leurs systèmes en deux phases.