ROHM推出SerDes IC「BU18xMxx-C」及車電相機PMIC「BD86852MUF-C」
~有助降低ADAS應用功耗和雜訊~

2021年6月9日

半導體製造商ROHM(總公司:日本京都市)研發出非常適用於ADAS(先進駕駛輔助系統)的車電相機模組SerDes IC※1「BU18xMxx-C」以及相機用PMIC※2BD86852MUF-C」。這二款產品不僅可滿足模組小型化和低功耗的需求,而且其低雜訊(低EMI)的特性,也有助減少客戶端研發工時。

ADAS系統是由LiDAR、聲納和相機等具有不同感測方法和感測距離的裝置構建而成。其中,像是停車輔助系統等,由於車電相機在消除周邊盲區方面極為重要,因此近期新車每輛均配備了約10個相機。此外,隨著ADAS的不斷進展,其使用數量也一直在增加,因此提昇相機性能也出現更高的要求。另一方面,隨著相機安裝數量的增加,電池可供給的電量和可安裝相機的空間卻是有限的情況下,在車電相機模組中,對進一步縮小電路板尺寸和降低功耗的需求也因此日益高漲。
ROHM透過融合SerDes IC和相機用PMIC的新產品,徹底解決了上述問題。此外,由於二種產品都具有展頻功能,因此雜訊更低,有助於車電應用設計中的雜訊問題,進而減少雜訊對策的設計工時。


用來傳輸影像的SerDes IC「BU18xMxx-C」可以根據解析度優化傳輸速率,因此與市場競品相比,功耗可降低27%。此外,透過傳輸速率優化功能和展頻功能※3,還可將雜訊峰值降低約 20dB。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,從而提高整個ADAS系統的可靠性。
用於相機的PMIC(電源管理IC)「BD86852MUF-C」可以為各主要製造商的CMOS感光元件的電源系統提供更好的管理功能。由於僅透過單顆IC即可進行電壓設定和時序控制,因此安裝面積可減少約41%,有助車電相機模組小型化。另外,由於電路結構可將集中在相機用PMIC上的熱量分散,因此透過抑制發熱量,達到了78.6%的高轉換效率,有助進一步降低功耗。
SerDes IC「BU18xMxx-C」已於2021年2月開始提供樣品(樣品價格1,000日元〜/個,未稅),預計從2021年6月開始暫以每月20萬個的規模投入量產。另外,用於相機的PMIC「BD86852MUF-C」已於2021年1月起以每月50萬個的規模投入量產(樣品價格500日元/個,未稅)。

 

<詳細特點>

非常適用於車電相機模組的SerDes IC「BU18xMxx-C」和相機用PMIC「BD86852MUF-C」,均符合車電產品可靠性標準AEC-Q100,可確保車電應用所需的可靠性。此外用於相機的PMIC,目前正以符合更嚴格的ISO 26262※4流程認證要求為目標來研發新產品,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」特點

1. 優化傳輸速率,有助降低車電相機模組功耗

一般的SerDes IC為每個頻段設定了固定的傳輸速率。然而,由於這種方式無法更精細地設定傳輸速率,因此會產生功率損耗。而「BU18xMxx-C」則配備了根據解析度而非頻段來優化傳輸速率的功能。由於可以進行比市場競品更精細的傳輸速率設定,因此工作效率更高,有助進一步降低車電相機模組功耗。若將本產品安裝在使用四個相機模組的應用產品,與市場競品相比,上述優勢可將功耗降低約27%。

2. 內建傳輸速率優化功能和展頻功能,有助減少雜訊對策設計工時

運用上述傳輸速率優化功能,本產品透過微調各路徑傳輸速率,分散了雜訊峰值,並使雜訊降低了10dB左右(下圖中①)。此外,透過序列器和解串器等兩顆IC的展頻功能,還可以使雜訊再降低10dB左右(下圖中的②)。在車電應用設計中,雜訊一直是一個主要問題,上述優勢將有助減少雜訊對策設計工時。

3. 配備凍結檢測功能,有助提高可靠性

本產品還配備有用來檢測圖像凍結狀態的功能。除了透過比較從CMOS感光元件到解串器的MIPI CRC值,來確認圖像是否準確傳輸的基本功能外,還可透過序列器經常比較相機圖像的資料訊框CRC值與其前後值,來監控圖像凍結問題。如果資料訊框CRC值持續一致,則可透過輸出錯誤標記來通知後段IC發生了圖像凍結問題,這將有助提高ADAS系統的可靠性。

4. 產品系列完整,支援各種CMOS感光元件和SoC

本產品共有3個產品型號,其中包括一款序列器和二款解串器產品。由於三款產品都支援三大主要通訊線材,因此可支援各種CMOS感光元件和SoC。

產品型號 方式 傳輸規格 電源電壓
[V]
輸入規格 輸出規格 動作溫度
[℃]
可對應主要三種通訊線材 封裝
(mm)
STP
(Shielded Twisted
Pair Cable)
Coax
(Coaxial
Cable)
POC
(Power Over
Coaxial)
Newicon BU18TM41-C Serializer Clockless
Link-BD
1.8 MIPI CSI-2
(1.5Gbps×4)
CLL-BD*2
(3.6Gbps×1)
-40~+105 VQFN32FBV050
5.0×5.0×1.0
Newicon BU18RM41-C Deserializer Clockless
Link-BD
1.8 CLL-BD*2
(3.6Gbps×1)
MIPI CSI-2
(1.5Gbps×4)
-40~+105 VQFN32FBV050
5.0×5.0×1.0
Newicon BU18RM84-C Deserializer
(4in1*1
Clockless
Link-BD
1.2 / 1.8 CLL-BD*2
(3.6Gbps×4)
MIPI CSI-2
(1.7Gbps×8)
-40~+105 HTQFP64BV
12.0×12.0×1.0

*1: BU18RM84-C可以把四個相機的影像轉換、輸出為MIPI訊號
*2: CLL-BD=Clockless Link-BD

■適用相機的PMIC「BD86852MUF-C」特點

1. 針對CMOS感光元件進行優化,電路板面積更小

CMOS感光元件是車電相機的主要元件,隨著製造商不同,其驅動電壓設定和時序控制也不同,並且需要使用很多外接零件來構成。「BD86852MUF-C」配備了可設定主要CMOS感光元件的驅動電壓和時序控制的引腳,因此無需驅動電壓設定和時序控制用的外接零件。與傳統產品相比,零件數量和安裝面積顯著減少,有助車電相機模組的小型化。

2.轉換效率高,有助降低功耗

本產品透過外接LDO※5向CMOS感光元件供電,可將集中在IC中的熱量加以分散。透過抑制整個電路的發熱量,達成高達78.6%的轉換效率,比市場競品提升約4%,有助進一步降低車電相機模組功耗。此外還可縮短CMOS感光元件和LDO之間的距離,減少對電源線的雜訊干擾,為CMOS感光元件穩定供電。

3.具備展頻功能,有助減少雜訊對策設計工時

本產品在內建的切換穩壓器(DC/DC轉換器)※5中配備了展頻功能,可將因開關所帶來的雜訊峰值降低約10dB。由於可以在不更換電路板的情況下降低雜訊,因此有助減少雜訊對策設計工時。

4.內建非常適用於相機模組的電源系統,確保高可靠性

本產品中內建了三個DC/DC轉換器作為相機模組所需的電源系統。此外還配備了各種保護功能,除了可減少外接零件數量的時序控制功能外,還有用來監控電壓狀態的Power Good等眾多功能,可以在確保高可靠性的同時,實現相機模組用的低雜訊、高效率的電源電路。

產品型號 電源電壓
[V]
震盪頻率
(MHz)
動作溫度
[℃]
輸出電壓精度
(%)
DC/DC輸出 功能 封裝
(mm)
項目 一次側
DC/DC
二次側
DC/DC1
二次側
DC/DC2
Reset Power Good 展頻功能 外接
LDO控制
Newicon BD86852MUF-C 4 ~18 2.2 -40~+125 2 輸出電壓(V) 3.3 or 3.9 1.1 or 1.2 1.8 VQFN24FAV4040
4.0×4.0×1.0
輸出電流(A) 2 1 1

<名詞解釋>

※1)SerDes IC
為了高速傳輸資料而成對做使用,用來進行通訊方式轉換的二個IC的總稱。序列器(Serializer)用來將資料轉換為易於高速傳輸的形式(將平行匯流排轉換為序列匯流排),解串器(Deserializer)則用來將傳輸的資料轉換為原格式(將序列匯流排轉換為平行匯流排)。
※2)PMIC(電源管理IC)
一種內含多個電源系統、並在一顆晶片上匯集了電源管理和時序控制等功能的IC。與單獨使用DC/DC、LDO及離散式元件等電路結構相比,可顯著減少安裝空間並縮短研發週期,因此近年來無論在車電裝置還是消費性電子領域,均已成為具有多個電源系統的應用裝置中的常用元件。
※3)展頻功能
不固定切換頻率而是使切換頻率在一定幅度內做變動,將雜訊能量擴散到一定幅度頻率上的功能。透過降低雜訊峰值有效減輕雜訊。
※4)ISO 26262
於2011年11月正式頒佈實施的車電系統功能安全相關的國際標準。目的在實現“功能安全”的標準化研發過程,需要計算車電控制中的故障風險,並將降低該風險的機制列入功能且預先嵌入系統。該標準涵蓋了從車輛概念階段到系統、ECU、嵌入軟體、裝置研發及其生產、維護和報廢階段的車輛研發整體生命週期。
※5)LDO(Low Drop Out 低壓差穩壓器),DC/DC轉換器
都屬於電源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”,透過開關來產生輸出電壓。對一般的功率轉換效率較優異,主要有降壓型(使電壓下降)和升壓型(使電壓上升)兩種。
LDO屬於被稱為線性穩壓器(運作時讓輸入輸出電壓保持直線)的電源IC,透過電阻分壓來產生輸出電壓。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、雜訊低等特點。

 

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