ROHM開發出車載攝像頭模塊SerDes IC以及攝像頭用PMIC

　　～提供有助于降低日益先進的ADAS的功耗和EMI的解決方案～

　　全球知名半導體制造商ROHM(總部位于日本京都市)開發出非常適用于ADAS(高級駕駛輔助系統)的車載攝像頭模塊的SerDes IC※1“BU18xMxx-C”以及攝像頭用PMIC※2“BD86852MUF-C”。這兩款產品不僅可以滿足對于模塊的小型化和低功耗的需求,而且由于其低電磁噪聲(低EMI)的特性,還有助于減少客戶的開發工時。

　　ADAS系統通過組合LiDAR、聲納和攝像頭等具有不同感測方法和感測距離的設備構建而成。其中,在停車輔助系統等單元,由于車載攝像頭在消除附近盲區方面發揮著重要作用,因此最新的汽車每輛車都配備了約10個攝像頭。此外,隨著ADAS的不斷發展,其使用數量也在進一步增加,這對提高各種攝像頭的性能也提出了更高的要求。另一方面,隨著攝像頭安裝數量的增加,由于電池可供給的電量和安裝攝像頭的空間有限,因此,在車載攝像頭模塊中,對進一步縮小電路板尺寸和降低功耗的需求日益高漲。

　　ROHM通過組合SerDes IC和攝像頭用PMIC的新產品,來解決這些問題。此外,由于兩種產品都具有展頻功能,因此EMI更低,而EMI對策一直是車載應用設計中的一個主要負擔,這將有助于減少EMI對策的設計工時。

　　用來傳輸影像的SerDes IC“BU18xMxx-C”可以根據分辨率優化傳輸速率,因此與普通產品相比,功耗可降低27%。此外,通過傳輸速率優化功能和展頻功能※3,還可將EMI峰值降低20dB左右。不僅如此,該IC還具有凍結檢測功能,可以檢測圖像的凍結狀態,從而還可提高整個ADAS系統的可靠性。

　　用于攝像頭的PMIC(電源管理IC)“BD86852MUF-C”可以為各主要制造商的CMOS圖像傳感器的電源系統提供更好的管理功能。由于僅通過單個IC即可進行電壓設置和時序控制,因此可將安裝面積減少約41%,從而有助于車載攝像頭模塊實現小型化。另外,由于電路結構可將集中在攝像頭用PMIC上的熱量分散開,因此通過抑制發熱量,實現了78.6%的高轉換效率,有助于進一步降低功耗。

　　SerDes IC“BU18xMxx-C”已于2021年2月開始提供樣品(樣品價格1,000日元〜/個,不含稅),預計從2021年6月開始暫以月產20萬個的規模投入量產。另外,用于攝像頭的PMIC“BD86852MUF-C”已于2021年1月起以月產50萬個的規模投入量產(樣品價格500日元/個,不含稅)。

　　今后,ROHM將繼續開發有助于進一步降低功耗和提高系統可靠性的產品,不斷為汽車行業的發展貢獻力量。

　　<特點詳情>

　　非常適用于車載攝像頭模塊的SerDes IC“BU18xMxx-C”和攝像頭用PMIC“BD86852MUF-C”均符合汽車電子產品可靠性標準AEC-Q100,可確保車載應用所需的可靠性。此外,用于攝像頭的PMIC目前正在開發符合更嚴格的ISO 26262※4流程認證要求的新產品,預計將在2021年度推出符合該標準“ASIL-B”安全等級的產品樣品。

　　●SerDes IC“BU18xMxx-C”的特點

　　1.優化了傳輸速率,有助于降低車載攝像頭模塊的功耗

　　普通的SerDes IC為每個頻段設置了固定的傳輸速率。然而,由于這種方式無法更精細地設置傳輸速率,因此會產生功率損耗。而“BU18xMxx-C”則配備了根據分辨率而不是頻段來優化傳輸速率的功能。由于可以進行比普通產品更精細的傳輸速率設置,因此工作效率更高,有助于進一步降低車載攝像頭模塊的功耗。在將本產品安裝在使用四個攝像頭模塊的應用產品中時,與普通產品相比,上述優勢可以將功耗降低約27%。

　　2.內置傳輸速率優化功能和展頻功能,有助于減少EMI對策的設計工時

　　運用上述傳輸速率優化功能,本產品通過微細改變各路徑的傳輸速率,分散了EMI峰值,并使EMI降低了10dB左右(下圖中的①)。此外,通過在串行器和解串器兩枚IC中配備展頻功能,還可以使EMI再降低10dB左右(下圖中的②)。在車載應用的設計中,EMI對策設計是一個主要負擔,而上述優勢將非常有助于減少EMI對策的設計工時。

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　　3. 配備凍結檢測功能,有助于提高可靠性

　　本產品還配備有用來檢測圖像凍結狀態的功能。除了通過比較從CMOS圖像傳感器到解串器的MIPI CRC值來確認圖像是否準確傳輸的基本功能外,還可通過在串行器中始終對攝像頭圖像的數據幀CRC值與其前后的值進行比較,來監控圖像凍結問題。如果數據幀CRC值持續一致,則可通過輸出錯誤標志來通知后段的IC發生了圖像凍結問題,這將有助于提高ADAS系統的可靠性。

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　　4. 產品陣容完整,支持各種CMOS圖像傳感器和SoC

　　本產品共有3個產品型號,其中包括一款串行器和兩款解串器產品。由于三款產品都支持三大主要通信電纜,因此可支持各種CMOS圖像傳感器和SoC。

　　●用于攝像頭的PMIC“BD86852MUF-C”的特點

　　1. 針對CMOS圖像傳感器優化了功能,電路板面積更小

　　CMOS圖像傳感器是車載攝像頭的主要器件,制造商不同,其驅動電壓設置和時序控制也不同,并且需要使用很多外置部件構成。“BD86852MUF-C”配備了可設置主要CMOS圖像傳感器的驅動電壓和時序控制的引腳,從而無需驅動電壓設置和時序控制用的外置部件。因此,與以往產品相比,部件數量和安裝面積顯著減少,這將有助于車載攝像頭模塊的小型化。

　　2.轉換效率高,有助于降低功耗

　　本產品通過外置LDO※5向CMOS圖像傳感器供電,從而可將集中在IC中的熱量分散開。通過抑制整個電路的發熱量,實現高達78.6%的轉換效率,比普通產品提升約4%,有助于進一步降低車載攝像頭模塊的功耗。此外,還可以縮短CMOS圖像傳感器和LDO之間的距離,從而可減少對電源線的干擾噪聲,為CMOS圖像傳感器穩定供電。

　　3. 具備展頻功能,有助于減少EMI對策的設計工時

　　本產品在內置的開關穩壓器(DC/DC轉換器)※5中配備了展頻功能,可將開關帶來的EMI噪聲峰值降低約10dB。由于可以在不更換電路板的情況下降低噪聲,因此有助于減少EMI對策的設計工時。

　　4. 內置非常適用于攝像頭模塊的電源系統,可確保高可靠性

　　本產品中內置了3個DC/DC轉換器作為攝像頭模塊所需的電源系統。此外,本產品還配備了各種保護功能,除了可減少外置部件數量的時序控制功能外,還有用來監控電壓狀態的Power Good等諸多功能,可以在確保高可靠性的同時實現攝像頭模塊用的低EMI且高效率的電源電路。

　　<術語解說>

　　※1)SerDes IC

　　為了高速傳輸數據而成對使用用來進行通信方式轉換的兩個IC的總稱。串行器(Serializer)用來將數據轉換為易于高速傳輸的形式(將并行總線轉換為串行總線),解串器(Deserializer)用來將傳輸的數據轉換為原格式(將串行總線轉換為并行總線)。

　　※2)PMIC(電源管理IC)

　　一種內含多個電源系統、并在一枚芯片上集成了電源管理和時序控制等功能的IC。與單獨使用DC/DC、LDO及分立元器件等構成的電路結構相比,可以顯著減少空間并縮短開發周期,因此近年來,無論在車載設備還是消費電子設備領域,均已成為具有多個電源系統的應用中的常用器件。

　　※3)展頻功能

　　不固定開關頻率而是使開關頻率在一定幅度內變動,從而將噪聲能量擴散到一定寬度的頻率上的功能。通過降低噪聲峰值可減輕EMI噪聲。

　　※4)ISO 26262

　　于2011年11月正式頒布實施的汽車電子電氣系統功能安全相關的國際標準。一種旨在實現“功能安全”的標準化開發過程,需要計算車載電子控制中的故障風險,并將降低其風險的機制作為功能之一預先嵌入系統。該標準覆蓋了從車輛概念階段到系統、ECU、嵌入軟件、設備開發及其生產、維護和報廢階段的車輛開發整個生命周期。

　　※5)LDO(Low Drop Out,低壓降穩壓器,低壓差穩壓器),DC/DC轉換器(開關穩壓器)

　　都屬于電源IC的一種,具有將直流(DC)電壓轉換為直流電壓的功能。

　　DC/DC轉換器也稱為“開關穩壓器”,通過開關來生成輸出電壓。通常功率轉換效率比較優異,主要有用來降低電壓的“降壓型”和用來提升電壓的“升壓型”兩種類型。

　　LDO屬于“線性穩壓器”類別里的電源IC,通過電阻分壓來生成輸出電壓。與DC/DC轉換器等開關穩壓器相比,僅能夠降壓,但具有電路結構簡單、噪聲低等特點。