攝像頭、屏幕卷數(shù)量，汽車智能化帶火SerDes芯片

作者 | 安富建

汽車行業(yè)的巨變，出現(xiàn)在每個角落。

本屆北京車展，從產(chǎn)品的驚艷度到營銷形式五花八門，掀起了汽車智能化浪潮的高峰。

一個少有人關注的新領域也亮相了車展：車載通信芯片（SerDes 芯片）。

汽車上的攝像頭數(shù)量、屏幕數(shù)量肉眼可見的越來越多，甚至游戲也上車了。

此時，大量數(shù)據(jù)需要高速率、高寬帶的傳輸，而高性能車載 SerDes 芯片作為核心零部件之一，滿足了汽車智能化迭代的想象空間。

在近幾年崛起的本土高性能車載通信芯片企業(yè)中，仁芯科技做出了世界上速率（16Gbps）最高的車載 SerDes 芯片，預計今年二季度量產(chǎn)。

在車展上，仁芯科技推出了與索尼半導體開發(fā)的「智駕 5V 超級視覺解決方案」，由 5 顆攝像頭完成了整車智駕環(huán)境的全視野覆蓋，并搭載仁芯科技高性能車載 SerDes 芯片。

性能做上去了，面對汽車業(yè)「降本增效」的迫切要求，如何滿足？更重要的，在贏家通吃的芯片領域，一家初創(chuàng)企業(yè)如何做出差異化的車載 SerDes 芯片產(chǎn)品，在市場上獲得一席之地？

車載 SerDes 芯片國產(chǎn)替代之戰(zhàn)，可能也是汽車智能化競爭最激烈的細分賽道之一，市場窗口期極短，兩三年內就能見分曉。

一個有雄心的車載 SerDes 芯片企業(yè)，可能需要一場硬仗才能出頭。

01、高階智駕需求助推，車載通信 SerDes 芯片火了

「智能化」，是中國汽車近來最高頻亮相的詞匯。

在北京車展上，搭載鴻蒙車機系統(tǒng)的智界 S7，被余承東稱為是「年輕人首輛智能轎車」。

4 月 23 日，雷軍通過社交媒體對外稱，「從造車的第一天起，我就認為，智駕就是整個新勢力造車和傳統(tǒng)造車的分水嶺?！?/p>

伴隨城市 NOA 競爭進入白熱化階段，對環(huán)境感知數(shù)據(jù)的需求，以及各大汽車品牌對用戶駕駛體驗及安全性的高標準追求，一個新領域成為角逐場：高速率車載通信 SerDes 芯片。

汽車的算力芯片在不斷的提升，刺激了存儲和傳輸芯片更高的要求，傳輸芯片向高速、高帶寬發(fā)展。

SerDes（串行器/解串器）是一項通信技術。

車載通信 SerDes 芯片，以高速率、低延遲特點成為滿足高帶寬數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)淖顑?yōu)方案。

目前，從車載攝像頭到車載顯示器、ADAS 域控制器、座艙域控制器等都在使用車載通信 SerDes 芯片，以實現(xiàn)視頻信號和實時數(shù)據(jù)傳輸。

車載 SerDes 芯片的新需求出來了，做高速率產(chǎn)品的玩家躍躍欲試。

主打車載通信芯片的仁芯科技，發(fā)布首顆 16Gbps 高性能車載 SerDes 芯片產(chǎn)品 R-LinC，支持 16Gbps-1.6Gbps 的傳輸速率，15 米遠的傳輸距離，插損補償能力可達到 30dB 以上，速率和工藝目前領先同行 1-2 代。

16Gbps，這是目前車載 SerDes 芯片傳輸速率的天花板。

在車載 SerDes 芯片領域，兩大巨頭企業(yè)德州儀器（TI）、美信半導體長期占據(jù)絕對優(yōu)勢位置，本土企業(yè)難以插手。兩家頭部企業(yè)在的產(chǎn)品速率達到了 12Gbps 和 13Gbps 量級。

高速率的車載 SerDes 芯片作為一個新興市場，從初創(chuàng)企業(yè)的角度來說，只有速率高于頭部兩家企業(yè)，打造差異化定位的產(chǎn)品滿足市場新需求，才有機會站穩(wěn)腳跟。

從高速率切入，在技術上擁有以高打低的勢能。而如果只做低速率場景，可能會丟掉了一些市場。另外，高速率場景的產(chǎn)品還可以做到向下兼容。

仁芯科技 R-LinC，可以實現(xiàn)支持 16Gbps-1.6Gbps 的傳輸速率，為客戶提供了更多選擇空間。

汽車智能化浪潮洶涌，車載 SerDes 芯片賽道前景具備一定的確定性。

在任何市場競爭中，賽道選擇是一方面，能力是另外一方面。

智駕數(shù)據(jù)采集量在增加，對通信接口帶寬提出了更高的要求。實現(xiàn)難度更大的高速率產(chǎn)品，打開了廣闊的智能化應用邊界。

仁芯 R-LinC 加解串芯片高達 16Gbps/lane 的高速通道，可以為 17MP 的攝像頭模組提供通信支持。

差損，用于衡量信號傳輸質量，數(shù)據(jù)傳輸?shù)迷竭h損耗越大。補償能力越強，信號質量越高。

仁芯 R-LinC 擁有高達 30dB+的插損補償能力，領先于業(yè)界的 20dB+。

有了強大的差損補償能力，即便采用低成本的線束或規(guī)格稍差的插件也不會有問題，可以進行技術補償。

不僅如此，仁芯科技自主研發(fā)的實時自適應均衡的算法，能夠做到微秒級，超出市面現(xiàn)有產(chǎn)品的毫秒級一個量級的水平。這保障了高帶寬、高速傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

從芯片的應用場景來說，產(chǎn)品速率越高，意味著單價可能越高。

那么，高性能車載 SerDes 芯片產(chǎn)品，主機廠憑什么買單？

02、破解成本、性能之困，車載 SerDes 芯片集成化路線如何走？

本屆北京車展的焦點小米 SU7，搭載 11 顆高清攝像頭，以及 1 顆激光雷達、3 顆毫米波雷達、12 顆超聲波雷達，整車使用共計 27 顆環(huán)境感知傳感器。

從感知、決策規(guī)劃到實現(xiàn)智能控制，感知是智駕的基礎。ADAS 和 ADS（高階智駕）的發(fā)展、多樣化的應用需求，推動了傳感器總數(shù)和傳輸數(shù)據(jù)所需帶寬的迭代。

在很長一段時期內，攝像頭等核心傳感器向著高數(shù)量、高像素兩個方向演進。

在攝像頭數(shù)量方面，目前，車載攝像頭平均配置數(shù)量已超 8 顆，而主流的 ADAS 方案里需要 11 顆。

在攝像頭像素方面，車載 800 萬像素攝像頭，自理想 ONE 2021 款在全世界范圍內首個量產(chǎn)之后已經(jīng)廣泛普及，如今，1500 萬、1700 萬像素的攝像頭也開始進入市場。

以 800 萬像素攝像頭高速無損無延時傳輸要求為例，按照 RGB 三色 24bit，攝像頭 30 幀計算，每秒該攝像頭產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量為 5.75Gbps 帶寬。

這帶來了一個困境：車上傳感器數(shù)量在增多，成本也在增加。成本增長反而不利于智能化產(chǎn)品的落地。

面對車載攝像頭數(shù)據(jù)的高速無延時、無損傳輸要求，車載 SerDes 芯片如何能夠兼顧性能和成本？

傳感器集成，成為必然趨勢。

在結構上做減法、減少線束，整體方案優(yōu)化可以實現(xiàn)降本增效。

本次車展上，仁芯科技推出了與索尼開發(fā)的「智駕 5V 超級視覺解決方案」，5 顆攝像頭完成了整車智駕環(huán)境的全視野覆蓋。

「智駕 5V 超級視覺解決方案」是由 1 顆基于索尼 1700 萬圖像傳感器的前視超高清攝像頭和 4 顆基于索尼 800 萬像素的超級魚眼攝像頭。

集成化之后，攝像頭數(shù)量減少，SerDes 芯片數(shù)量也會減少。

車載視頻信號傳輸系統(tǒng)通常由數(shù)顆 Serializer (串行芯片)和 De-serializer(解串芯片)組成。

該方案搭載了 5 顆仁芯 16Gbps 高速率加串芯片、1顆高集成度6合1解串芯片。

得益于 16Gbps 高帶寬，使用 1 顆仁芯 R-LinC 加串芯片、單根線束就能夠將高達 1700 萬像素攝像頭數(shù)據(jù)傳到后面的控制器。

在控制側，仁芯 R-LinC 單顆解串器可實現(xiàn)6路輸入，相較于傳統(tǒng) 4 路輸入方案可以節(jié)約1顆解串器。

板級硬件設計面積更小，器件布局更優(yōu)，進而降低了系統(tǒng)方案成本。未來，一旦出貨量上升，高性能方案的整體成本會進一步下降。

另一方面，用于目前主流的高階智駕方案時，仁芯的加串芯片支持雙路 MIPI 輸入，使用雙目 8MP 攝像頭時可以節(jié)約一顆加串芯片和一組線束連接器；解串芯片支持 6 路聚合轉發(fā)，相較于傳統(tǒng) 4in1 解串方案，可以節(jié)省 1 到 2 顆解串芯片，1 顆加串芯片。

汽車日益成為集出行、娛樂、商務、生活于一體的移動空間，比如游戲對屏幕的刷新率、帶寬、數(shù)據(jù)量將會提出更高要求。

在智能化浪潮助推下，車輛不僅需要搭載許多傳感器（攝像頭、激光雷達和雷達等），而且有豐富的顯示技術（高分辨率儀表板、側視鏡面板等）。

車載 SerDes 芯片初創(chuàng)企業(yè)往往選擇需求量更大的攝像頭市場，之后會進入車載顯示板塊，后者的應用場景、生態(tài)對應著更復雜的產(chǎn)品設計。

據(jù)了解，在今年底，仁芯科技會推出車載顯示相關高性能產(chǎn)品，速率高達 32Gbps。

技術的迭代實現(xiàn)產(chǎn)品性能提升和成本下降，仍然是產(chǎn)品商業(yè)化落地的關鍵。

03、巨頭在前，新興企業(yè)靠什么破局？

在供應鏈方面，SerDes 芯片市場的集中度較高，德州儀器（TI）、美信半導體幾乎壟斷了全球攝像頭和車載顯示的市場。

從整個汽車芯片領域來說，本土汽車芯片的國產(chǎn)化率整體不足 10%，部分領域甚至不到 5%。

車載 SerDes 芯片本土企業(yè)嶄露頭角，為國內主機廠提供了更多選擇權。

在保障供應鏈安全和產(chǎn)品質量方面，本土車載 SerDes 芯片企業(yè)有兩大優(yōu)勢：一是基于中國應用場景的市場理解，二是提供貼身服務。

仁芯科技創(chuàng)始人兼 CEO 黨偉光認為，中國汽車市場具有應用驅動型的特征。本土 SerDes 芯片企業(yè)與主機廠需要緊密合作。

在整個供應鏈里，芯片站在金字塔尖，下邊有模塊、Tier1、主機廠、終端用戶，「需求是依次往上的，所以能夠把芯片產(chǎn)品定義準確，是一件很難的事情。」在流片之前，經(jīng)反復溝通獲知的客戶需求痛點，會放進芯片設計的考量中。因此，在產(chǎn)品定義層面，立足于中國本土市場的 SerDes 芯片企業(yè)擁有一定優(yōu)勢。

仁芯科技做出的「6 合 1」芯片，任何一路接口出現(xiàn)故障，對其他的路沒有影響。而這正是基于客戶對其他「4 合 1」芯片產(chǎn)品應用的一個痛點做出的改進。

從產(chǎn)品服務的角度看，國外企業(yè)產(chǎn)品的功能調控出現(xiàn)問題，從反饋到解決問題的鏈條之長、耗時之久，這樣的困境同樣出現(xiàn)在車載 SerDes 芯片領域。

本土供應商面對出現(xiàn)的問題，可以第一時間派出研發(fā)或維護團隊跟進，甚至 CEO 親自坐鎮(zhèn)，響應速度及時，故障解決效率更高。仁芯科技不僅能夠提供芯片產(chǎn)品，還能提供包括軟硬件、系統(tǒng)方案設計和應用在內的一系列服務，以此確保客戶產(chǎn)品的按時交付。

此外，產(chǎn)業(yè)、生態(tài)的配合與合作對芯片廠商尤為重要，國內自動駕駛芯片「一哥」地平線，即是仁芯科技的投資方也是仁芯科技重要的合作伙伴，雙方目前已在多個層面開展合作。

中國 SerDes 芯片的國產(chǎn)化剛剛起步，對初創(chuàng)企業(yè)來說，處于非常關鍵的時期。

按照 2025 年中國汽車 3000 萬臺新車年銷量測算，平均每車裝配量 10 顆，SerDes 芯片出貨將達到 3 億顆左右。

芯片需要規(guī)模效應，頭部企業(yè)一旦占據(jù)市場主導地位，在產(chǎn)品成熟度、生態(tài)、成本上將占據(jù)巨大優(yōu)勢，將會形成「強者恒強」的馬太效應。

對領先者來說，這是占據(jù)市場優(yōu)勢，對于后來者來說，卻是開啟了「困難模式」。

那么，作為一家 SerDes 芯片領域的初創(chuàng)企業(yè)，如何在激烈的市場競爭中求生存？

一方面，需要一支能打的創(chuàng)始團隊。黨偉光曾在 Nokia、QCOM、Synopsys，做了 20 多年的產(chǎn)品市場和銷售，有芯片設計和汽車電子的產(chǎn)品商業(yè)化經(jīng)驗。

另一方面，在極短的窗口期內，如何能抓住機遇是巨大的挑戰(zhàn)。

「如果一家形成規(guī)模后，其他家要想跟進就很困難。產(chǎn)品規(guī)劃和定義需要很長時間，而執(zhí)行需要效率。必須得搶時間，否則錯過窗口期，可能很多商業(yè)邏輯就不成立了?！裹h偉光認為，對于這一批本土化的 SerDes 芯片初創(chuàng)企業(yè)來說，未來 2~3 年將是最關鍵時期，也就是一代車的時間。

未來，L3、L4 級自動駕駛將催生更豐富的用戶體驗需求，對車載通信的高性能 SerDes 芯片在感知端和屏幕顯示端的普及具有確定性。

只有活下來的實力玩家，才能在這片廣闊的天空中翱翔。