隨著智能化的洶涌而來,汽車集成越來越多的攝像頭已經成為一個既定的事實。
正如納芯微電源產品線的技術市場經理邱富君在日前開幕的慕尼黑上海電子展現場所說,隨著自動駕駛向 L3、L4 級別落地,車載攝像頭已經從以往的選配零部件,轉變為整車必備基礎感知硬件,不管是搭載數量還是圖像像素規格都在同步提升。“早年整車僅會搭載三四顆環視攝像頭,如今為實現前視、后視、艙內多維度輔助駕駛感知,單車攝像頭搭載量已經提升至 8 到 12 顆。” 邱富君表示。
而伴隨著攝像頭的增多以及高清化普及,一些隨之而來的設計痛點開始給主機廠、Tier1供應商帶來新的挑戰。
車載攝像頭挑戰重重
如大家所見,隨著車載攝像頭不斷向高像素、多數量方向演進,其設計挑戰也正在從單純的圖像采集,轉向整個系統能力的提升。一方面,更高分辨率、更高幀率意味著攝像頭功耗持續增加;另一方面,多攝像頭協同工作也對供電穩定性、電磁兼容以及長期可靠性提出了更高要求。如何讓攝像頭在復雜汽車環境下持續輸出高質量數據,已經成為智能駕駛發展過程中必須解決的問題。
在邱富君看來,這些變化首先帶來的挑戰來自于空間限制。隨著整車搭載攝像頭數量增加,留給單個攝像頭模組的安裝空間并沒有同步擴大,因此電源方案需要不斷向小型化、高集成方向發展,在有限PCB面積內完成多路供電電路的布局。
其次,高清化趨勢也讓電源性能的重要性進一步提升。隨著攝像頭像素規格不斷提高,圖像傳感器對于電源噪聲更加敏感,哪怕是極小的電壓紋波,也可能被傳感器捕捉并轉化為畫面噪點,進而影響自動駕駛系統對于環境的感知和判斷。
此外,隨著ADAS高級輔助駕駛功能普及以及整車電動化程度提升,車載攝像頭對于功能安全的要求也不斷提高。但傳統分立式電源方案正在面臨越來越明顯的局限,包括空間占用、多路電源之間的開關耦合和串擾問題,以及不同圖像傳感器之間供電需求差異帶來的適配難題。
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具體來看,當前車載攝像頭PCB尺寸已經壓縮至20毫米×20毫米甚至更小,傳統多顆BUCK、LDO分立布局方式難以滿足空間需求。同時,模組內部多路DC-DC同步工作時,也容易產生相互干擾。而面對不同圖像傳感器廠商,其供電電壓和上下電時序標準各不相同,客戶希望通過一顆電源芯片實現更加靈活的適配,避免因Sensor變化而重新調整硬件設計,加快研發效率。
基于這些需求,納芯微認為,面向車載攝像頭模組的一體化PMIC電源芯片將成為解決上述挑戰的重要方向。通過在單顆芯片內部集成三路同步BUCK與一路LDO,能夠為攝像頭內部圖像傳感器、SerDes高速接口等核心器件提供標準化、平臺化的多路供電輸出,在滿足小型化需求的同時,也提升系統穩定性和設計靈活性。
一體化PMIC破局
邱富君首先指出,這顆名為NSR90332XX-Q1的PMIC是一顆滿足 ISO 26262 功能安全標準的芯片,可支持 ASIL B 等級認證,適配當下汽車電子功能安全設計規范,應用場景也覆蓋了環視、后視、前視車載攝像頭以及艙內 DMS 駕駛員監測、OMS 乘員監測攝像頭全品類模組供電場景。
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“如圖所示,這款一體化的 PMIC 器件核心硬件集成三路 BUCK 加一路LDO,可以輸出 3.3V、1.8V、1.1V 多檔電壓軌供給圖像傳感器,同時輸出 1.8V、1.1V 電壓為板載 SerDes 芯片供電,實現攝像頭模組全部供電需求。”邱富君接著說。“芯片的電壓、上下電時序支持 I2C 總線搭配 OTP 一次性可編程單元靈活配置,能夠適配不同品牌圖像傳感器的供電需求”,邱富君表示。
他總結說,這款芯片擁有幾大核心優勢,首先就是超低噪聲電路設計。
據介紹,圖像傳感器對電源紋波容忍度低,噪聲直接影響畫面質量。NSR90332XX-Q1專為傳感器供電的3.3V LDO,PSRR達-60dB@100kHz,處于行業第一梯隊;LDO輸出噪聲15.77μVRMS,BUCK2/3輸出噪聲313.6μVRMS、負載瞬態84mV。總結而言,上述參數均優于或持平主流市場方案,而低噪聲+穩瞬態則從根源降低電源干擾對成像質量的影響。
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第二個核心優勢體現在其每路電源EMI優化。
邱富君表示,多路BUCK同步工作易產生電磁串擾,圖像傳感器與高速SerDes鏈路對開關噪聲敏感。有見及此,納芯微為NSR90332XX-Q1的每路BUCK搭載展頻功能,將能量分散到更寬頻帶,EMI峰值降低10~20dB,使其無需額外器件即滿足CISPR 25 Class 5車規要求。此外,三路BUCK同時采用錯相控制,進一步降低各路間干擾,實現全路最優EMI表現。
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除了上述兩點以外,該芯片具備的完整功能安全監控與保護診斷電路功能也是其不得不提的優勢之一。
如上所述,高階智駕攝像頭對整車系統安全提出硬性要求。NSR90332XX-Q1從硬件底層集成全面診斷與保護機制,實時監測各路電源軌狀態,覆蓋過壓、欠壓、過流、過載故障、短路到地等多類保護與檢測功能,可實時診斷硬件失效并觸發對應保護動作,硬件架構滿足ASIL B功能安全應用需求。
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邱富君透露,該產品目前已正式量產,并已獲得國內頭部車企及多家海外整車廠商的車型定點項目,具備批量供貨能力。
“我們這個配套電源方案除了向第三方提供外,我們還和公司自研的SerDes結合打造了一個極具競爭優勢的一站式整體方案。這主要歸因于我們熟知自家 SerDes 芯片負載需求,可以針對性做電路優化。而通過打造這樣的方案,客戶不用反復調試匹配參數,提供完整turnkey solution,加快客戶的開發速度,這也是我們打造這個整體方案的另一個原因。”邱富君強調。
要打造這樣一個方案,除了這顆PMIC以外,表現卓越的自研SerDes,也是不可或缺。
自研SerDes補上關鍵一環
在一個車載攝像頭模組中,SerDes的地位不言而喻。正因為有了它們,汽車攝像頭才能和系統中的各個域控制器實現高帶寬和低延遲的數據流通。納芯微高速接口技術市場經理丁浩在其分享中,也肯定了SerDes的重要性。
他表示,過去車載市場存在多種通信傳輸方案,如 CAN、LIN、車載以太網、GMSL 等各類總線標準,但每一類方案都存在對應的短板,例如CAN、LIN 總線帶寬嚴重不足,無法承載高清圖像數據流;車載以太網則存在傳輸延遲偏高的缺陷;GMSL 這類私有協議雖然能夠實現低延遲、高帶寬傳輸,但是協議生態封閉,產業鏈核心技術長期由海外廠商主導。
基于這些見解,納芯微針對性推出基于 HSMT 公有協議的自主研發 SerDes 加串、解串芯片產品。據介紹,在這類產品的研發,納芯微遵循量產一代、研發一代、規劃一代三步走核心戰略,從單通道傳輸速率維度劃分產品迭代路線。
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“按照這個規劃,納芯微6.4Gbps 速率產品已經實現量產,下一代 12.8Gbps 產品處于研發階段。展望未來,公司將推出 25Gbps、50Gbps 等超高帶寬產品。”丁浩說。
談及這些產品的具體應用時,丁浩表示,首先,公司這些SerDes產品會優先落地車載攝像頭、雷達這類前端感知硬件傳輸場景;緊隨其后,公司會拓展車載高清大屏顯示端傳輸應用。
丁浩總結說,納芯微車載 SerDes 產品的競爭優勢主要體現在以下幾個方面:
首先,在供應鏈層面,產品實現了完整的國產化布局。從晶圓制造到封裝測試均由國內供應鏈完成,具備自主可控的供應能力,為汽車產業鏈提供了更加穩定、安全的本土化選擇。
其次,依托公司十余年車規級模擬芯片研發積累,產品在ESD靜電防護和EMC電磁兼容等關鍵指標上具備領先優勢,可更好滿足車規級應用對于可靠性的嚴苛要求。
在功能設計方面,芯片內置完善的硬件診斷機制。針對系統調試、售后維護以及鏈路異常定位等場景,可快速完成故障檢測與問題定位,顯著提升系統調試和運維效率。
在產品兼容性方面,芯片采用引腳兼容設計,可與市場主流私有協議SerDes產品實現Pin-to-Pin兼容,幫助客戶在硬件平臺升級過程中降低開發成本,縮短產品導入周期。
在功耗表現方面,產品基于28nm先進工藝打造,不僅擁有較低的典型功耗,在高低溫、高負載等極端工作環境下,依然能夠保持優異的功耗控制能力。
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除芯片產品外,納芯微還可提供覆蓋整車的一站式系統解決方案。攝像頭端可結合車載PMIC組成完整的攝像頭供電與高速傳輸方案,域控制器端則配套PoC同軸供電保護芯片,為客戶提供從電源管理到高速互聯的整體硬件平臺。
此外,基于HSMT公有協議開發,能夠實現產業鏈設備之間互聯互通的開放生態也是納芯微SerDes產品的優勢之一。
2026 年 6 月,在工信部指導下多項汽車芯片行業標準正式發布,其中車內通信芯片領域重要標準 QC/T 1291—2026《汽車串行器和解串器(SerDes)芯片技術要求及試驗方法》 正式落地,該標準明確了 SerDes 芯片技術指標與試驗方法,統一行業驗證規范,助力車載高速通信產業規范化發展。
作為此項標準核心參與單位,納芯微深度參與行業技術規范搭建。展望未來,公司表示,希望能夠聯合Tier1供應商、車載SoC廠商、整車企業及產業鏈合作伙伴,共同推動公有協議生態建設,加快車載高速互聯標準的落地,為汽車產業創造更大的協同價值。
丁浩在分享最后透露,目前,納芯微車載SerDes產品已取得階段性市場進展。國內頭部ADAS方案廠商已完成整機全流程驗證,預計將于今年年底實現量產上車;多家國內Tier 1供應商已進入樣品測試階段;與此同時,公司也已與多家國際一線Tier 1廠商完成前期技術評估和方案對接,并計劃于今年第三季度啟動整機系統驗證,進一步推進產品全球化導入。
從最初布局傳感器,到如今覆蓋傳感器、信號鏈、電源管理等多個產品領域,成立十三年來,納芯微始終沿著模擬芯片這條主線持續深耕。一方面,公司堅持長期研發投入,不斷拓展產品邊界;另一方面,也通過產業并購持續完善產品矩陣,逐步構建起更加完整的技術與產品平臺。
此次推出的車載PMIC與包含自研PMIC和SerDes的一體化產品,不僅豐富了納芯微在汽車電子領域的布局,更體現出公司正從單一芯片供應商向系統解決方案提供商升級。未來,隨著智能汽車對高速互聯、穩定供電以及系統可靠性的要求持續提升,具備完整產品組合和協同能力的廠商,將擁有更大的競爭優勢。而這也正是納芯微持續投入和發展的方向。
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