车载SerDes新标杆：纳芯微6.4G HSMT方案助力车企打赢智能化下半场

电子发烧友网报道（文/吴子鹏）车载 SerDes（串行器 / 解串器）芯片作为智能汽车数据传输的核心组件，具备高带宽、低延时、低功耗的显著特性。无论是辅助驾驶系统中摄像头、激光雷达等传感器的数据传输，还是智能座舱内多屏联动、驾驶员监控系统（DMS）等场景的实现，SerDes 均为主要传输方案。根据 QY Research 的统计数据，2023 年全球车载 SerDes 芯片市场规模达 4.47 亿美元，预计到 2030 年将增长至 16.77 亿美元，期间年复合增长率（CAGR）为 20.28%。

数据来源：QY Research，电子发烧友网制图

然而，正如纳芯微电子产品线市场总监兼高速接口负责人杨矾所言，目前车载 SerDes 主要市场被国外厂商垄断。2023 年，ADI 和 TI 两家公司的合计市场份额高达 92%，这意味着车载 SerDes 芯片拥有极为广阔的替代空间。为增强国产芯片厂商在车载 SerDes 领域的话语权，助力汽车 OEM 和 Tier 1 降本增效，纳芯微重磅推出基于全国产供应链、采用 HSMT 公有协议的车规级 SerDes 芯片组，其中包括单通道的加串器芯片 NLS9116 和四通道的解串器芯片 NLS9246，主要面向 ADAS（摄像头、域控制器）及智能座舱（摄像头、显示屏、域控制器）系统中的高速数据传输场景。

图源：纳芯微

国产车载 SerDes 芯片面临四座大山

在汽车领域，SerDes 芯片对智能化与电动化进程的推动起着关键作用。在底层架构层面，车载 SerDes 通过单根线缆实现高速数据传输，既能满足辅助驾驶、智能座舱等系统的实时数据传输需求，又能降低线缆复杂度和成本；在 EE 架构升级方面，其高速数据交互特性支持向集中式 EE 架构演进，并保障系统运行的高可靠性。目前，单车搭载 SerDes 芯片的价值约为几十美元，随着辅助驾驶、智能座舱渗透率不断提升，车载 SerDes 市场需求量也将持续攀升。

毫无疑问，车载 SerDes 是智能汽车时代数据传输的 “高速公路”。然而，长期以来，车载 SerDes 一直是国产汽车产业链中的明显短板，甚至曾一度存在市场空白。追根溯源，这是由于车载 SerDes 芯片研发存在着极高的壁垒。

国产车载 SerDes 芯片要实现从 “0 到 1” 的突破，首先需攻克 SerDes 传输本身的高技术壁垒。SerDes 设计复杂度极高，以高速信号处理为例，SerDes 芯片需要从高频串行数据流中精准提取时钟信号。由于传输速率高，这些高速信号对电路噪声和抖动极为敏感，对高速模拟前端和数字信号处理都提出了极高要求。杨矾表示，针对具体应用场景，车载 SerDes 除了要实现技术功能外，还需满足场景特定要求。例如，针对摄像头数据传输，随着摄像头小型化趋势发展，对芯片体积、成本、功耗的控制要求愈发严格。

严苛的车规级认证是车载 SerDes 需要突破的第二道壁垒。与普通 SerDes 芯片相比，车载 SerDes 芯片需要具备宽温域稳定性，这使得模拟电路的偏置电路、PLL 频率校准模块对温度补偿机制有更高要求。同时，功能安全机制要求车载 SerDes 芯片需符合 ISO 26262 ASIL-B/D 等级标准，链路监控、冗余设计和错误校正编码（ECC）等功能进一步增加了车载 SerDes 的设计复杂度。

杨矾指出，通信协议支持也是车载 SerDes 芯片研发面临的一项技术挑战。车载 SerDes 在通信协议支持方面面临的挑战，既源于协议本身的技术差异，也与汽车电子复杂的系统需求和严苛的可靠性要求密切相关。开放标准和私有协议在物理层和链路层等方面存在显著差异，芯片设计公司需要综合考虑规定速率、帧结构、纠错机制等多种因素。此外，SerDes 协议的迭代升级也对芯片的跨代兼容性提出了很高要求。

最后是 ADI 和 TI 公司凭借长期积累形成的生态壁垒。经过数十年发展，ADI 和 TI 已构建起 “私有协议 + 专属 IP + 车规认证 + 客户生态” 这一较为完备的生态体系，对后来者形成了近乎闭环的竞争屏障。国产芯片厂商需要从协议重构、技术突破、生态共建三个维度同时发力，才有可能实现从 “替代” 到 “引领” 的跨越。

目前车载 SerDes 市场上，主流的公有协议包括 ASA、MIPI A-PHY、HSMT 等标准，其中 HSMT 是中国汽标委发布的标准，即《车载有线高速媒体传输系统技术要求及试验方法》，被视为车载 SerDes 国产替代的核心突破口。HSMT 采用 NRZ、PAM4 调制方式，其中 PAM4 被认为是平衡芯片性能和功耗的最优方案。杨矾补充道，相比之下，中国 HSMT 标准支持强大的前向纠错编码和物理层重传协议，在性能上优于ASA、MIPI A-PHY。HSMT 明确规定了里德 - 所罗门前向纠错码及物理层重传机制，协议成熟度更高，并且在国内汽车 OEM 与 Tier 1 的强力推动下，其互联互通进展也优于ASA、MIPI A-PHY。

纳芯微车载 SerDes 塑造行业标杆

为给汽车 OEM 与 Tier 1 在车载 SerDes 选型时提供更多选择，同时增强国产车载 SerDes 的市场竞争力，纳芯微推出车载视频 SerDes 芯片组 NLS9116 和 NLS9246。该芯片组满足 AEC-Q100 Grade 2 要求，在功能安全方面达到 ASIL B 等级。

纳芯微 NLS9116 和 NLS9246 是业内率先完成芯片级协议互联互通测试的国产 SerDes 方案。如下图所示，NLS9116 是单通道的加串器芯片，支持 4lane MIPI DPHY v1.2 输入，单路 HSMT 6.4Gbps 输出，并支持 RoR 时钟和展频；NLS9246 是四通道的解串器芯片，支持 4 路 HSMT 6.4Gbps 输入，具备 2 个独立的 4lane/4trio CD Combophy 和 4 个 CSI Controller，可实现灵活配置。

纳芯微视频 SerDes 芯片组特征性能，图源：纳芯微

杨矾介绍称，目前纳芯微量产的车载视频 SerDes 芯片组支持 6.4Gbps 传输速率，能够满足当前主流市场需求。更高速率如 12.8Gbps 的产品正在研发中，预计于 2026 年实现量产。此外，纳芯微车载 SerDes 芯片组还具备五大显著特征优势：

成熟车规体系和完善产品覆盖度：严格遵循 IPD 管理体系，对产品从定义、研发、试产到量产的全流程进行管控，支持国内最大规模的车规模拟芯片发货量；同步推出摄像头 PMIC、路径保护等配套模拟芯片，提供一站式解决方案。

全国产供应链：纳芯微构建从晶圆到封测的全国产供应链体系，具备更优的交付能力和成本控制优势。

优异的模拟性能：全自研 IP 赋予芯片更强的模拟性能（SerDes/MIPI 关键指标提升 50% - 100%），降低用户对线缆和 PCB 走线的要求。

互联互通：已实现芯片级 HSMT 协议互联互通，收发解耦为用户提供更具弹性的供应链。

丰富的维测功能：通过 TDR（时域反射）和瞬断检测等功能，助力用户快速定位故障。

针对行业标杆性的模拟性能和测试功能，杨矾进一步介绍，纳芯微车载视频 SerDes 芯片组接收机容限相比主流国际厂商产品提升 100%，并具备更强的 AEQ（自适应均衡）能力，有助于降低汽车制造商的线缆布线成本。芯片内置的接插件瞬断监测功能可实时检测微秒级故障；TDR 技术在检测距离 1 米以内时，精度小于 30 厘米；检测距离 15 米以内时，精度小于 1 米。同时，NLS9116 和 NLS9246 在带电 8kV 的 ESD 测试中，图像传输无误码，在 EMI/EMC 性能上达到国际领先水平。

为方便汽车 OEM 和 Tier 1 实现高效的方案迁移或迭代，加串器 NLS9116 采用 TQFN32 封装，解串器 NLS9246 采用 TQFN64 封装，与市场主流产品 P2P 兼容。此外，纳芯微车载视频 SerDes 芯片组的硬件接口为标准 MIPI C/D-PHY，用户只需适配软件驱动即可，纳芯微为此提供全套 SDK 和参考设计，大幅降低用户开发工作量。

纳芯微车载业务厚积薄发

杨矾认为，车载 SerDes 领域研发投入大、周期长（通常需要 5 - 10 年），需要持续迭代高速率产品。纳芯微不仅拥有国内最完善的车规芯片体系优势，在研发体系和技术积累方面也具备长期竞争优势。目前，纳芯微已经攻克摄像头 SerDes 技术，屏幕 SerDes 也在研发进程中，车载 SerDes 芯片的推出将显著提升纳芯微汽车业务的单车价值量。

根据纳芯微 2024 年财报显示，2024 年纳芯微在汽车电子领域出货量已达 3.63 亿颗，累计出货量超过 6.68 亿颗。在汽车智能化和电气化升级过程中，纳芯微芯片发挥着重要作用。在电动化方面，仅在新能源汽车三电系统领域，纳芯微就已为近 400 家零部件客户提供了可靠的产品与服务支持。杨矾表示，“数字隔离器和栅极驱动是纳芯微的核心技术，这两款产品在国内新能源汽车市场的占有率位居首位，远超国内竞品和国际头部厂商。纳芯微的拳头产品均围绕这些核心技术进行研发，自 2020 年起，公司 70% 的研发投入集中在汽车领域，推动汽车业务发展不断加速。”

当前，行业普遍认为新能源汽车上半场是电气化，下半场是智能化，这一发展进程将深刻改变产业格局。在汽车智能化方面，纳芯微同样进行了全面布局，拥有高边驱动、马达驱动以及各种接口器件，产品覆盖车身控制、车门控制、座椅控制、座椅按摩等多个场景。在备受关注的辅助驾驶领域，纳芯微的电源产品（包括各类 BUCK、LDO）、电源路径管理、保护器件、车身 CAN/LIN 等产品已实现大量出货。车载视频 SerDes 芯片组的发布，将进一步提升纳芯微芯片在辅助驾驶领域的价值量占比。

橙色为已经量产产品，图源：纳芯微

结语

车载 SerDes 芯片作为数据传输的核心枢纽，其国产化突破不仅是技术攻坚的胜利，更是重构汽车电子供应链格局的关键一步。纳芯微以 HSMT 公有协议为切入点，依托全国产化供应链、领先的模拟性能与车规级可靠性，成功打破国外巨头垄断，为汽车 OEM 与 Tier 1 提供了兼具安全性、兼容性与成本优势的本土解决方案。

同时，随着 12.8Gbps 等更高速率产品的研发推进，纳芯微正凭借持续的技术深耕拓宽国产芯片的应用边界，助力中国汽车产业在智能化浪潮中构建自主可控的高速数据传输体系，打造产业链协同创新的技术壁垒。