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这种汽车芯片，要火了

最近，汽车芯片领域又一个概念开始火了，那就是SerDes芯片。

上周，随着Microchip宣布，完成对韩国汽车高速通信半导体开发商VSI的收购，行业又生变局。

汽车带宽最大的神经

SerDes是两个词语组合在一起的简称，即SERializer（串行器）和DESerializer（解串器），是一种高速串行数据传输技术。

SerDes并非新事物，早在电信、消费类电子、数据中心领域有所应用，同时在FPGA中它也已经基本成为标配，并且速率已经达到100～200Gb/s。

近年来，随着新能源汽车对摄像头的广泛应用，SerDes技术被引入车端，与上述领域不同，车端SerDes速率基本在2Gb/s以上。

在汽车中，SerDes用于车载摄像头到ADAS域控制器、或座舱域控制器到车载显示屏幕的长距离、实时数据传输。

从摄像头到显示器SerDes 芯片为各种路径提供通信接口，图源丨罗姆

打个比方来说，我们自己驾车，用眼睛查看路况，用耳朵听声音，体内则依赖神经网络传递信号给大脑，最终由大脑决定踩油门还是刹车；而对电智化汽车来说，摄像头和传感器是汽车的眼睛和耳朵，智能驾驶芯片是大脑，而神经网络既包括以太网、CAN、LIN，也包括SerDes，SerDes是其中传输速度最快，带宽最大的那个神经网络。

SerDes的工作原理类似于书籍翻页：将一本厚重的书分解成一页一页的内容，依次翻阅并重新组合。SerDes将多个并行数据信号拆分为较小的数据块，并以串行方式进行传输，然后在接收端将这些数据块重新组合成完整的并行数据。

从垄断到三大技术标准

车载SerDes芯片领域集中度非常高。德州仪器（TI）、美信（Maxim，也就是现在的ADI）在全球车载显示SerDes与车载摄像头SerDes市场具有极强的统治力。

直到现在，行业内主流的解决方案主要包括德州仪器的FPD-Link、ADI（美信）的 GMSL、Inova Semiconductors的APIX、以及罗姆的Clockless Link等。

不过，这种方案有本质上都是非常专用的，不公开、不互联互通，想要实现组件之间的搭配使用，必须采用统一的芯片供应商的方案。

集中度高，就意味着可能会有更贵的价格。更重要的是，如果SerDes方案使用了厂商A的产品，搭配的sensor端就不能使用别的厂商的方案。

为打破这一限制，世界诞生了两个联盟和两种重要的技术——A-PHY和ASA，而中国则提出了HSMT非标准。

1. MIPI A-PHY

MIPI阵营的参与者包括宝马、丰田、博世、电装、采埃孚、英特尔、微软、松下、高通等。2018年，MIPI AWG（Automotive Working Group）成立，旨在引入名为MASS（MIPI Automotive SERDES Standard）的通用通信框架铺平道路。2021年，MIPI联盟最近发布了MIPI A-PHY v1.0，这是第一个汽车长距离串行器/解串器（SerDes）物理层接口规范。

A-PHY是一种用于汽车的SerDes（串行器-解串器）物理层规范，适用于长距离、超高速汽车应用，工作范围可达15米，随着A-PHY开发已经开始达到12-24Gbps，需求收集已经开始支持更高的速度，包括超过48Gbps的显示器和其它应用。

而且，一些机构调查也显示，相比其它商业方案，一辆应用MIPI A-PHY环视系统的保时捷纯电动跑车Taycan能节省约17~27美元，如果是一辆应用VA7000的普通乘用车，预计将节省约10~20美元。

2. ASA

ASA阵营的参与者则包括宝马、博通、大陆集团、Marvell、NXP等。2019年，多家巨头联合组建了汽车SerDes联盟（Automotive SerDes，ASA），目的是为了制定满足汽车级应用要求的SerDes连接标准。不过，市面上的SerDes解决方案供应商，比如德州仪器（FPD-Link）、Maxim（GMSL）都不在列。

在ASA公开演示中宝马提供的调查数据中表明，截止到2026年量产的车型中最“相关”的数据速率在3~12.5Gbps范围内，速度高于和低于该范围的相关性则较低。

虽然说，两个联盟在成立初期，曾被业内人士议论纷纷，认为二者存在竞争关系。不过在2023年，MIPI联盟与汽车SerDes联盟签署合作协议。

3.HSMT

2021年9月，工信部正式立项并下发标准任务，目前已经形成标准草案，名称为《车载有线高速媒体传输系统技术要求及试验方法》，英文为 Technical Requirements and Test Methods of Automotive Wired High-Speed Media Transmission System，简称HSMT。

中国的车载高速媒体传输标准HSMT在技术规范要求上，优于已有国外公司的企业私标，与其它类似的国外竞品标准（APHY/ASA）对比优势也非常明显。中国HSMT标准与其他两个国外标准的技术对比如下表所示。

HSMT与A-PHY、ASA的对比，图源丨汽车观察Autoobserver

可以说，ASA、A-PHY、HSMT三大标准都是在近几年才出现的，所以这几年将会是SerDes芯片集中爆发的关键时间。

Serdes领域火热

SerDes在近期非常在车载领域非常受关注。

首先，车企已经开始关注到SerDes技术的重要性，开始押宝这项技术。我们都知道宝马、丰田等车企分别押宝ASA和A-PHY。

为什么SerDes芯片一直被垄断？那一定是这个领域很难做，具有统治力的厂商的方案优质好用。不过车企可不会这么想，他们不想失去选择权，所以才会组建这样的联盟，制定出这样的标准，让越来越多的企业能够做出相关产品。

其次，这样的趋势也传导到了芯片行业，通过ASA和A-PHY诞生了很多产品。

目前车载SerDes芯片领域内可用的解决方案，图源丨山西证券

A-PHY方面，以色列芯片企业Valens是首家推出符合MIPI A-PHY技术的公司，于2021年12月开始向特定客户和合作伙伴提供VA7000产品系列的样品，这家公司正在不断扩大它的合作版图。

2021年~2022年，舜宇智领与Valens不断开展战略合作，将A-PHY集成到下一代摄像机模块中，共同开始车载UTP模组的研发；2月7日，Valens携手芯鼎科技推出车载SerDes解决方案；4月10日，Valens与索尼合作完成了多厂商A-PHY链路的电磁兼容（EMC）测试，这将可与Valens的VA7000解串器芯片兼容的索尼A-PHY集成图像传感器推向成熟。

ASA方面，3月18日，中国首个ASA SerDes芯片已经进入量产状态。据高工智能汽车报道，景略半导体经过多年的技术积累和自主IP沉淀，其研发的用于车载摄像模组高速视频图像传输基于ASA协议的SerDes芯片已取得了阶段性进展，通过了多家头部客户测试验证，产品已进入量产准备。

此外，上周Microchip收购汽车SerDes先驱韩国VSI，VSI曾在2022年推出业界首款符合汽车 SerDes联盟 (ASA) 标准的商用SerDes——VS775，提供高达16 Gbps的数据传输速率，使ECU能够快速处理车辆图像传感器收集的高分辨率图像数据，特别是电动汽车和自动驾驶汽车。

HSMT方面，瑞发科是主要代表厂商。2023年4月，瑞发科发布新一代车载SerDes芯片。单通道正向传输速率可支持从2Gbps到最高12.8Gbps速率，反向传输速率100Mbps。

不过除了三大标准，国内厂商也有部分厂商自研新技术。比如，慷智（AIM）采用的AHDL，最近，这家公司车载SERDES芯片系列通过国际权威认证机构DNV（挪威）的功能安全流程认证，成功获得ISO26262:2018功能安全ASIL-B等级流程认证证书。慷智成为国内首家，全球第三家获此认证的车载SERDES芯片公司。

可以说，SerDes芯片的未来，是光明的。

从现在趋势来看，SerDes芯片得用量会逐步增加。这是因为汽车得摄像头和显示器分辨率越来越高，同时单车摄像头搭载两也在逐步提升，叠加ADAS功能逐步升级，SoC芯片算力提升，SerDes芯片将会是未来的主角，价值量正在逐步上升。

数据显示，蔚来ET7、极氪 001、理想L9、集度01、零跑C01等平均搭载10颗以上摄像头，按照此趋势来看，预计到2025年单车SerDes芯片用量约为20个。

据盖世汽车研究院经分析预测，至2023年全球车载SerDes芯片市场规模将达到数十亿美元，未来十年市场规模朝百亿美元高速发展，其中中国市场发展潜力较大，有望占比四成。

为了打破行业垄断，建立国产产业链，国内浮现了越来越多的SerDes芯片企业，包括龙迅股份、慷智科技、瑞发科、昆高新芯、裕太微、锐泰微、景略半导体、飞昂创新、仁芯科技。

随着越来越多的产品了落地，SerDes芯片的战争，开始了。原文链接：http://www.eeworld.com.cn/aq9eDCC

一文浅析：华天科技铜线车载芯片封装技术缘何大放异彩

黄金市场再度吸引全球投资者的目光。今年前三季度，黄金价格震荡上行，有关数据显示，国际金价上涨超27%，国内金价上涨超23%！有趣的是，在全球经济中扮演关键角色的黄金，其价格的波动不仅反映了市场供需关系的变化，甚至影响了半导体产业某项关键技术的变革——铜线车载芯片封装技术。

2010年左右，半导体行业主要使用金布线进行引线键合封装。然而，随着金价的飙升，芯片制造商开始寻找更经济实惠的替代品。铜布线因其成本较低而成为首选。汽车制造商最初不愿意改用铜，担心其在恶劣环境下的性能和长期可靠性，但随着时间的推移，铜布线在高温和高振动应用中的表现证明了其优越性。

华天科技介绍，铜线封装技术因其成本效益和性能优势，在车载芯片封装中逐渐受到青睐。与传统的金线封装相比，铜线封装可以显著降低成本；同时，铜线具有比金线更高的导电性和导热性，有助于提高芯片的性能和散热效率 。

金线在高温储存寿命测试 (HTST) 后显示出可靠性问题。具体而言，金线在导线和铝焊盘之间的接合处出现Kirkendall空洞（图左），而铜线则表现完好，无空洞不良现象（图右）。

铜布线的主要优势在于其较低的电阻率和更好的热导性，这使得它在高功率和高频应用中表现出色。此外，铜布线的机械强度也较高，能够承受更大的应力和振动，这对于汽车和其他要求严格的应用来说是非常重要的。

然而，铜布线也存在一些局限性。铜线容易氧化，尤其在高温环境下，可能会影响其长期可靠性。为克服这一挑战，业界积极开发和采用新型的铜线材料，如镀金钯铜线（AuPdCu），以及合金铜线和混合铜线。这些新型材料旨在提高铜线的可靠性，尤其是在汽车电子的高温储存寿命测试（HTST）中的表现。

总体而言，由于成本更低、导电性更好、HTST性能以及现在成熟的设备/工艺能力，铜线已被大量汽车电子芯片封装所应用。铜线车载芯片封装技术在提高性能和降低成本方面展现的巨大潜力，随着技术的进步和新材料的开发，铜线封装将在汽车电子领域得到更广泛的应用。

华天科技作为我国领先的集成电路封装测试企业之一，汽车电子封装产能持续扩张，在车载铜线封装技术方面处于国内领先地位，已与多家Tier1厂商如博世、大陆、采埃孚，以及汽车主机厂如小鹏、吉利等建立了密切的合作与联系，就铜线车载芯片封装技术积累了丰富的理论知识和实践经验。

当前，随着汽车电子化加速发展，车规级芯片已成为关键支撑技术，对于车载芯片封装技术也提出了更高的可靠性要求。包括高耐温性、耐震性、长寿命等，这些性能指标通常需通过AEC-Q100严格的质量标准认证。2016年，汽车电子委员会（AEC）还针对铜线键合器件发布AEC-Q006标准——与应用于金线键合器件的AEC-Q100和AEC-Q101标准相比，AEC-Q006对铜线器件的可靠性试验要求更为严苛。

华天科技聚焦于汽车电子集成电路产品封装，打造成为全国及全球汽车电子产品最大的制造基地。据了解，在华天科技汽车电子产品的出货量中，铜线产品占比已过半，铜线车载芯片封装技术在汽车电子领域中越来越受到重视。目前，华天科技集成电路封装产品中，QFN、BGA/LGA 类封装产品主要用于车灯、雨刷、门锁控制等，满足Grade1的可靠性考核等级要求；LQFP 类封装产品主要用于座舱、车身控制等，满足Grade1的可靠性考核等级要求；SOP、SOT类封装产品主要用于信息处理和影音系统功能等，满足Grade1/2的可靠性等级要求。