MIPI A-PHY℠简介

简介

MIPI A-PHY℠是由MIPI联盟发布的一个物理层协议，它还在2021年6月被采纳为IEEE标准，并作为IEEE 2977-2021提供。MIPI A-PHY℠ v1.0是一个用于汽车应用的长距离串行器-解串器（SerDes）物理层接口，包括ADAS、ADS和其他环绕传感器应用，以及摄像头和车载信息娱乐（IVI）显示器。当然除了汽车领域，在物联网和其它一些工业领域也同样适用。

介绍

该规范已被开发为以点对点或菊花链拓扑提供非对称数据链路，具有高速单向数据、嵌入式双向控制数据、超高抗噪性和可选的单根电缆供电，这些全部通过一根电缆。该规范减少了布线复杂度、降低了成本和重量，因为高速数据、控制数据和可选电源共享相同的物理布线，并将允许设计者根据其使用情况所需的性能、成本和复杂性优化系统，提供可扩展性和带来极大灵活性，以满足广泛的速度和设计需求。对于与现有网络主干的整合，A-PHY补充了以太网、CAN、FlexRay和其他接口。

A-PHY 物理接口，如下图1-1所示，在点对点或菊花链拓扑中提供数据源和数据接收器之间的非对称数据链路，包括高速单向数据、嵌入式双向控制数据和可选电源通过单根电缆（同轴或屏蔽差分对）传输。

图1-1 A-PHY物理接口

A-PHY v1.0 的主要特点是：

• A-PHY v1.0 中的数据速率高达 16 Gbps，v1.1 中的数据速率高达 32 Gbps。
• 高可靠性，在车辆的整个生命周期内具有 <10（-19）（10的负19） 的超低数据包错误率 (PER)
• 高弹性，对 EMI 影响具有超高抗扰度
• 低延迟（最大 6 微秒）
• 支持多种电缆类型——同轴和屏蔽差分对 (SDP)
• 长达 15 米，带有四个直插式连接器

预计第一批使用A-PHY组件的汽车将在2024年投入生产。

下一个版本的 MIPI A-PHYSM SerDes 接口的开发现已完成，它将最大可用下行链路数据速率从 16 吉比特每秒 (Gbps) 翻倍至 32 Gbps，以支持汽车显示器不断发展的需求和高速传感器（相机、激光雷达和雷达）。增强版 v1.1 还将使上行链路速度从 100 Mbps 翻倍至 200 Mbps。

v1.1 将于 2021 年底发布，将与 A-PHY v1.0 完全兼容操作，使用这两个版本的设备将能够在同一网络中共存。

在A-PHY之前，汽车行业不得不依赖专有的SerDes解决方案，这使得集成和遵守质量和监管标准更加昂贵、复杂和耗时–限制了汽车制造商对技术和供应商的选择。

A-PHY消除了使用专有解决方案的需要，减少了成本和上市时间。它让汽车制造商和供应商在更多的产品上摊销不可回收的工程成本，并促进一个广泛的生态系统，开发可互操作的组件，改善规模经济。

协议适配层（Protocol Adaptation Layers ）

MIPI PAL定义了通过 A-PHY 链路验证的 MIPI 协议和批准的第三方协议所需的适配。MIPI PAL 将那些经批准的高层协议映射到 A-PHY 的 A-Packet 格式，充当进出 A-PHY 通用数据链路层的管道（见图 1-2）。通过这种方式，PAL 使高层协议能够在 A-PHY 物理链路上无缝运行。（这很重要，因为这一点将来可能非常好推广）

图1-2 A-PHY Protocol Adaptation Layer

MASS（Automotive SerDes Solutions） 结合了多个 PAL 规范，以简化 A-PHY 与各种上层协议的整合。用于 MIPI CSI-2、MIPI DSI-2、VESA eDP/DP、I2C 和 GPIO 接口的 PAL 已经可用。另一个支持通过以太网控制和配置外围设备的 PAL 目前正在开发中，计划于 2021 年发布。此外，I3C 的 PAL 计划于 2022 年开发。表 1 中提供了完整的 PAL 列表。

表1 MASS protocol adaptation layers

图2-1 A-PHY1.1

总结：这篇文章就是简单的科普一下，个人觉得这个标准是很值得关注的，被纳入IEEE标准，MIPI本身就是比较活跃的标准委员会，之前比较成功的DSI-2和CSI-2就说明这点，A-PHY对上层协议的映射做的也非常好，因为MIPI官网没有对非成员放开标准的下载，所以我也没看过这个标准，只能大致了解一下。感兴趣的朋友可以网上找找相关资料。