一個正在推動名為HDBaseT之連接接口標(biāo)準(zhǔn)的跨產(chǎn)業(yè)組織日前宣布，日本Tier One汽車零組件供貨商Denso以「貢獻成員」(contributor member)的身份加盟該組織；HDBaseT原本是為消費性電子裝置應(yīng)用所開發(fā)，用以透過CAT 5纜線傳輸未壓縮HD音/視訊、電源、以太網(wǎng)絡(luò)、USB以及一些控制訊號，而現(xiàn)在HDBaseT有最新的車用版本HDBaseT Automotive。

該車用連接接口標(biāo)準(zhǔn)號稱可支持先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)所需的零延遲高吞吐量傳輸，HDBaseT標(biāo)準(zhǔn)組織表示，新標(biāo)準(zhǔn)能實現(xiàn)「最高每秒6Gb速率的視訊與數(shù)據(jù)傳輸，具備超過15公尺(m)/50英呎(ft)以上單條無屏蔽雙絞線原生連網(wǎng)功能。」

而因為HDBaseT Automotive仍在初期發(fā)展階段，Denso的加盟特別引人矚目。目前該鎖定先進車用資通訊娛樂系統(tǒng)、ADAS的車內(nèi)連接接口標(biāo)準(zhǔn)，只有Daimler一家車廠公開表態(tài)支持，還有一家來自以色列的無晶圓廠IC設(shè)計業(yè)者則是迄今唯一承諾將供應(yīng)符合HDBaseT Automotive規(guī)格芯片的半導(dǎo)體廠商。

HDBaseT的支持者相信，新的車用HDBaseT規(guī)格會是未來連網(wǎng)/自動駕駛車輛不可或缺的元素；有鑒于在汽車內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量越來越大，這似乎很合理…但問題來了：所以這是在說，當(dāng)紅的車用以太網(wǎng)絡(luò)(Automotive Ethernet)無法以最低延遲支持?jǐn)?shù)Gb帶寬？

車廠的連接接口選擇困難癥…

現(xiàn)在市面上有眾多車內(nèi)連接接口技術(shù)可供各家車廠選擇，例如以太網(wǎng)絡(luò)是一個已經(jīng)被認(rèn)為可取代舊有車用總線如多媒體接口MOST、支持安全關(guān)鍵功能之通用高速傳輸接口FlexRay等的潛力技術(shù)；藍牙低功耗(Bluetooth Low Energy)以及高速802.11ac Wi-Fi，可用以連結(jié)車輛與智能型手機/可穿戴裝置。

此外，有線寬帶MHL被應(yīng)用于后座信息娛樂系統(tǒng)；同時舊有車用總線標(biāo)準(zhǔn)如CAN與LIN仍在扮演車輛控制網(wǎng)絡(luò)接口的角色。還有一些原本不是為車用開發(fā)的連結(jié)技術(shù)也搶著上車，如可利用廉價雙絞銅線支持低電壓、高速傳輸?shù)牡碗妷翰顒佑嵦杺鬏?LVDS)，以及也在高速傳輸應(yīng)用中常見的串行/解串器(SerDes)接口。

各種車內(nèi)傳輸接口解決方案（來源：Renesas）

既然已經(jīng)有這么多技術(shù)選項，車廠們對HDBaseT Automotive會有興趣嗎？對此市場研究機構(gòu)Strategy Analytics車用電子市場研究總監(jiān)Ian Riches表示，他有感覺到汽車產(chǎn)業(yè)對這個新標(biāo)準(zhǔn)是一種「怎么又來個標(biāo)準(zhǔn)」的神經(jīng)質(zhì)與排斥心態(tài)，「很多車廠才剛剛開始關(guān)注車用以太網(wǎng)絡(luò)?！?/p>

不過HDBaseT還是有其獨特之處。自動駕駛技術(shù)顧問機構(gòu)VSI Labs合伙人繼顧問服務(wù)總監(jiān)Danny Kim指出，該標(biāo)準(zhǔn)能同時支持點對點(p2p)與菊鏈(daisy-chain)連結(jié)，后者能「實現(xiàn)較低數(shù)量的總連結(jié)(以達到低成本與更佳使用者體驗)，」此外「它是雙向的，因此一旦有某個連結(jié)或纜線故障，所有與纜線連結(jié)的設(shè)備仍能維持運作與聯(lián)機(備援功能)?！?/p>

HDBaseT Automotive可取代各種車內(nèi)傳輸接口？（來源：Valens Semiconductor）

因為自動駕駛車輛有大量的傳感器會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，當(dāng)然會需要更大帶寬的傳輸接口；HDBaseT Automotive在這方面與車用以太網(wǎng)絡(luò)相比能寬多少？還有，為何新標(biāo)準(zhǔn)要支持長達15公尺/50英呎的傳輸距離？

針對以上問題，Valens Semiconductor副總裁暨車用業(yè)務(wù)部門主管Micha Risling表示，有三件事很重要：

1. 隨著越來越多電子裝置進駐車輛(各種攝影機、雷達、光達、智能天線…)，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)也越來越多，更重要的是這些數(shù)據(jù)必須在很短的時間內(nèi)進行傳輸與處理，因為ADAS資料的延遲可能攸關(guān)人命。

2. 自動駕駛車輛的視訊性能非常重要，包括影像分辨率以及延遲性，因為影像傳輸若發(fā)生問題會產(chǎn)生致命結(jié)果；更高的視訊分辨率與接近零延遲，都需要更高帶寬。

3. 雖然在車內(nèi)15公尺的傳輸距離感覺很長，但纜線并不一定是直直地從A點到B點，還會繞過座椅、車門甚至車輪，更別說車子的引擎以及各種零組件。

HDBaseT vs.車用以太網(wǎng)絡(luò)

所以這代表HDBaseT的性能會超越車用以太網(wǎng)絡(luò)？或者說取代所有的車內(nèi)連接接口？Risling的回答是，前者聚焦于多Gb的不同類型數(shù)據(jù)傳輸，車用以太網(wǎng)絡(luò)如BroadR-Reach技術(shù)，對稱傳輸速率則為100Mbps；「HDBaseT現(xiàn)在可以達到以無屏蔽雙絞線──更廉價、更柔軟而且容易安裝的一種纜線──達到2Gbps的帶寬(未來將有4/8/12/16Gbps等版本)?！?/p>

他補充指出，HDBaseT勝過車用以太網(wǎng)絡(luò)的另一個優(yōu)點，是同時支持對稱與非對稱鏈路，能針對攝影機/傳感器連結(jié)優(yōu)化(對稱鏈路并非針對視訊傳輸優(yōu)化，因為視訊傳輸通常只有單向需要更高速度)；換句話說，「HDBaseT會被導(dǎo)入需要更高速度與更多數(shù)據(jù)聚合的應(yīng)用?！?/p>

Risling解釋，有一些現(xiàn)在采用CAN或MOST技術(shù)的基本控制功能，因為不需要高速傳輸，不一定要HDBaseT來取代，但是能全部匯整以HDBaseT傳輸至電子控制單元(ECU)，以減少纜線數(shù)量與長度；當(dāng)汽車內(nèi)的連接裝置更多，就會需要像是HDBaseT這樣的技術(shù)來支持裝置之間、以及裝置與車用計算機、或是運算單元本身之間的連接。

哪些車內(nèi)連結(jié)會率先采用HDBaseT？

Risling透露，Valens已經(jīng)與車廠還有Tier One供貨商合作開發(fā)采用HDBaseT Automotive接口的特定應(yīng)用；但合作對象不能公開。他指出，最先采用該技術(shù)的會是車用資通訊娛樂系統(tǒng)的USB連接，還有車門應(yīng)用的連結(jié)，「HDBaseT能為車門減少20條以上的纜線，來自后照鏡、傳感器與音頻系統(tǒng)等，只要一條線就能搞定?！?/p>

HDBaseT能聚合視訊與其他數(shù)據(jù)，利用菊鏈與多串流提供最大的彈性（來源：Valens Semiconductor）

另一個是智能天線的應(yīng)用。Risling表示因為HDBaseT能將PCIe連結(jié)延展到15公尺，可實現(xiàn)分離的車用資通訊控制單元(TCU)，也就是說調(diào)制解調(diào)器能留在車頂，而網(wǎng)關(guān)則能放在車內(nèi)靠近資通訊娛樂系統(tǒng)與ADAS ECU的地方，如此就不必處理車頂會有的高溫與空間狹小問題；這可減少必要的零組件、纜線與連接器數(shù)量。

HDBaseT能讓ADAS網(wǎng)絡(luò)以零延遲實時傳輸來自各個攝影機的信息，以支持更高安全性與更好的駕駛體驗（來源：Valens Semiconductor）

VSI Labs的Kim總結(jié)HDBaseT的眾多優(yōu)點，包括不需要緊密的接地(close grounding)、高速且具未來性的物理層(PHY)、芯片組世代之間的互操作性、支持各種「快」(上網(wǎng)快、更新車用軟件快、與USB及智能型手機的連結(jié)也快)，可實現(xiàn)更佳ADAS性能(高精確度、集中化的視訊分析)、更低的纜線數(shù)量重量、可實現(xiàn)更低油耗…等等。

他指出：「因為對原生以太網(wǎng)絡(luò)的支持，HDBaseT網(wǎng)絡(luò)也能實現(xiàn)以太網(wǎng)絡(luò)交換；」此外還有(透過USB或1GbE)實現(xiàn)高速韌體更新。至于成本，Valens堅稱HDBaseT能帶來一系列成本優(yōu)勢，但是Strategy Analytics的Riches對此抱持不確定態(tài)度。

HDBaseT能省多少成本？

Valens的Risling指出，首先無屏蔽雙絞線比屏蔽式纜線或同軸電纜便宜，但車用以太網(wǎng)絡(luò)或Serdes等同樣支持高帶寬傳輸?shù)慕涌趧t無法使用無屏蔽纜線。其次，支持菊鏈連結(jié)使得HDBaseT可減少車內(nèi)纜線所需數(shù)量與長度，實現(xiàn)較低的整車重量并因此能降低油耗；菊鏈連接也能簡化連接架構(gòu)，減少系統(tǒng)需要的芯片組。

此外他指出，HDBaseT能用相同電纜與連接器扮演不同原生接口的傳輸信道，包括音/視訊、以太網(wǎng)絡(luò)、控制接口、數(shù)據(jù)接口(如USB與PCIe)還有電源，因此免除每一種接口對不同電纜與連接器的需求；其他替代技術(shù)如果要成為匯整其他不同接口的傳輸信道，通常會需要額外的芯片組。

但Strategy Analytics的Riches認(rèn)為，單價仍會是HDBaseT的一大障礙，「整體系統(tǒng)布署成本很重要，芯片成本也一樣；」他認(rèn)為，想要用「芯片雖然貴很多，但用長期眼光看來可以節(jié)省成本」這種說法來說服客戶不容易。

VSI Labs的Kim也同意以上說法，因為HDBaseT交換器本身就可能很貴，而各種裝置節(jié)點(如傳感器、車用顯示器…)會需要支持HDBaseT規(guī)格的零組件(如以太網(wǎng)絡(luò)物理層)，這都會為車廠帶來額外成本。

Valens的Risling也無法以實際數(shù)字舉例HDBaseT組件價格，「每一種應(yīng)用案例都不一樣，而且取決于各種因素，例如需要支持的接口與帶寬，還有數(shù)量等等?！?/p>

HDBaseT面臨的其他市場挑戰(zhàn)

除了成本以及汽車產(chǎn)業(yè)對太多標(biāo)準(zhǔn)的疲乏等問題，HDBaseT還面臨其他挑戰(zhàn)，例如技術(shù)成熟性與技術(shù)壽命。Strategy Analytics的Riches指出，HDBaseT是一開始鎖定消費性電子產(chǎn)業(yè)的、相對較新的技術(shù)，消費性標(biāo)準(zhǔn)可能生命周期很短，但汽車需要壽命更長的技術(shù)。

他舉例指出，IEEE 1394 Firewire被越來越多消費性電子產(chǎn)品使用時，也曾想進軍汽車市場，而「我猜汽車產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在很慶幸他們沒走那條路?！勾送猬F(xiàn)在要以高帶寬連結(jié)應(yīng)用情境來說服車廠不容易，「未來高速自動化駕駛的場景可以預(yù)見，但在未來五年不可能大量涌現(xiàn)。」

Riches表示，很多車廠在實際設(shè)計上仍會考慮到對高速鏈路的需求，好讓各個傳感器能處理更多數(shù)據(jù)，不過HDBaseT若要取得動力還需要增加芯片供應(yīng)來源，「車廠不喜歡只有單一供貨商；」而現(xiàn)在除了Valens，并沒有其他廠商確定會開發(fā)車用HDBaseT芯片。但他也指出，恩智浦半導(dǎo)體(NXP)與意法半導(dǎo)體(ST)，都是HDBaseT聯(lián)盟的成員。

Valens的Risling則指出，車廠中開發(fā)不同車用裝置的各部門之間壁壘分明，是他們在推廣HDBaseT技術(shù)時遇到的一大挑戰(zhàn)，因為該技術(shù)不只是能針對不同連結(jié)進行優(yōu)化，更重要的是那些車內(nèi)連結(jié)匯整的優(yōu)化，從而讓車內(nèi)ECU與儲存得以共享資源；但若是各部門之間是分頭開發(fā)，要傳達這樣的訊息非常困難。

此外Risling也指出，市場上對于連網(wǎng)汽車仍存在許多不確定性，車廠與Tier One供貨商還在定義最優(yōu)先的功能需求，他們也正在與汽車產(chǎn)業(yè)緊密合作；因此Valens越來越意識到伙伴關(guān)系與聯(lián)盟的重要性，除了重視汽車產(chǎn)業(yè)伙伴的價值，還有與不同產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)組織、芯片制造商的合作，如目前Valens也與MIPI Alliance旗下的車用工作小組有合作關(guān)系。