隨著高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和自動駕駛技術(shù)的快速發(fā)展，車載攝像頭與顯示屏數(shù)量持續(xù)增加，對高分辨率、低延遲視頻傳輸?shù)男枨笕找嫫惹小鹘y(tǒng)視頻接口在帶寬、布線復(fù)雜度和系統(tǒng)成本方面已難以滿足新一代智能汽車的要求。在此背景下，ADI公司推出的千兆多媒體串行鏈路（GMSL）技術(shù)憑借其高帶寬、單線纜傳輸和系統(tǒng)簡化能力，正成為車載高速視頻傳輸?shù)闹髁鹘鉀Q方案。

高性能串行鏈路，滿足未來需求

GMSL（Gigabit Multimedia Serial Link）是一種高性能串行器/解串器（SerDes）技術(shù)，支持通過單根同軸電纜或屏蔽雙絞線（STP）實(shí)現(xiàn)長距離、高帶寬的視頻與數(shù)據(jù)傳輸。目前，ADI量產(chǎn)的GMSL產(chǎn)品數(shù)據(jù)速率高達(dá)12 Gbps，可輕松支持4K甚至更高分辨率的視頻流傳輸，滿足前視、環(huán)視、艙內(nèi)監(jiān)控等多路攝像頭系統(tǒng)的帶寬需求。

GMSL不僅傳輸MIPI CSI-2等高速視頻信號，還能在同一條鏈路上傳輸I2C、GPIO、UART、PWM等多種控制與狀態(tài)信號，實(shí)現(xiàn)“一纜多用”。這意味著攝像頭模組僅需一個(gè)連接器即可完成供電、視頻回傳、控制指令下發(fā)、固件更新和狀態(tài)上報(bào)，大幅簡化了系統(tǒng)架構(gòu)。

簡化設(shè)計(jì)，降低系統(tǒng)復(fù)雜性

傳統(tǒng)車載視頻系統(tǒng)通常需要獨(dú)立的電源線、視頻線、控制線和時(shí)鐘線，導(dǎo)致線束復(fù)雜、重量增加且成本高昂。而GMSL通過集成化SerDes方案，顯著減少了外圍元器件數(shù)量。如圖1所示，在典型的GMSL攝像頭系統(tǒng)中，SerDes芯片直接與圖像傳感器對接，無需額外的MCU、編解碼器或RS-485收發(fā)器，硬件設(shè)計(jì)更加簡潔。

圖1. 典型的GMSL攝像頭硬件系統(tǒng)。

在顯示端（圖2），GMSL同樣可直接連接LCD面板，實(shí)現(xiàn)從域控制器到顯示屏的高效視頻傳輸，適用于數(shù)字儀表盤、中控屏和后排娛樂系統(tǒng)。

圖2. 典型的GMSL顯示屏硬件系統(tǒng)。

創(chuàng)新技術(shù)提升系統(tǒng)可靠性

GMSL3等新一代技術(shù)引入了反向通道參考時(shí)鐘（RoR, Reverse-of-Reference），由解串器端向攝像頭端回傳時(shí)鐘信號，使傳感器側(cè)無需外接晶體振蕩器。以MAX96717/MAX96793系列為例，RoR技術(shù)不僅降低了物料成本和PCB布局難度，還提升了系統(tǒng)可靠性，減少了因晶振老化或振動導(dǎo)致的時(shí)鐘失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)。

此外，GMSL支持微秒級GPIO延遲控制，允許主機(jī)通過GPIO精確觸發(fā)單幀圖像采集，適用于需要嚴(yán)格同步的多傳感器融合場景。其確定性低延遲特性也確保了視頻流在ADAS決策系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)性。

廣泛兼容與平滑升級

ADI的GMSL產(chǎn)品系列已擴(kuò)展至100多個(gè)優(yōu)化器件，覆蓋GMSL2和GMSL3標(biāo)準(zhǔn)，并保持向后兼容。例如，MAX9295D解串器可與支持“向后兼容GMSL1”的串行器配對使用，便于車企在新舊平臺間實(shí)現(xiàn)平滑過渡。

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該技術(shù)廣泛支持LVDS、HDMI和MIPI CSI-2等主流視頻接口，適用于從入門級DVR到高端自動駕駛計(jì)算平臺的多種應(yīng)用場景。

對比優(yōu)勢顯著

與傳統(tǒng)方案相比，GMSL在帶寬、延遲、布線成本和系統(tǒng)集成度方面均具備明顯優(yōu)勢。表3顯示，在同等傳輸距離下，GMSL方案在視頻帶寬、控制信號集成度和線纜成本方面優(yōu)于其他主流監(jiān)控傳輸技術(shù)。

結(jié)語

GMSL SerDes解決方案不僅是傳統(tǒng)車載DVR系統(tǒng)的有效替代，更為軟件定義汽車和集中式電子電氣架構(gòu)提供了關(guān)鍵支撐。通過單線纜實(shí)現(xiàn)高速視頻、雙向控制與供電，ADI的GMSL技術(shù)正在推動車載通信向更高效、更可靠、更低成本的方向演進(jìn)，為智能駕駛的普及奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。