Valens与MIPI A-PHY——车载传感器集成新范式

本文来源:智车科技 公开资料

在智能汽车感知硬件快速迭代的当下,车载摄像头、激光雷达等传感器的高速数据传输,已成为制约高阶智驾落地的关键瓶颈。ADAS系统对图像分辨率、采样帧率、传输距离与电磁抗干扰能力提出严苛要求,传统专有SerDes方案的封闭性短板日益凸显,行业亟需一套开放、统一、可集成的高速互连标准。

近期,高性能互连芯片企业Valens与安森美宣布达成合作,联合开发面向量产的300万像素集成式车载图像传感器,旨在加速MIPI A-PHY技术在主流车型上规模化落地。迄今为止,Valens累计芯片出货量已超5000万颗,作为MIPI A-PHY赛道的先行者,其A-PHY芯片组已获欧洲头部车企定点、预计2026年量产。

Valens CEO Yoram Salinger对此评价:“这对于Valens、MIPI A-PHY乃至整个汽车行业生态而言,都是一座重要里程碑。这款集成化、高性价比的300万像素产品,是对Valens现有解决方案的有力补充,能将A-PHY技术部署到更广泛的应用场景。同样重要的是,我们与又一家A-PHY核心芯片供应商安森美达成合作,进一步完善了生态体系,为车企提供行业标准所应具备的多元供应商选择。”

本次合作并非孤立的产品开发项目,而是MIPI A-PHY从技术标准走向大规模量产、重构车载传感器硬件架构的标志性事件。

行业背景:专有SerDes的困局与A-PHY的破局

过去十余年间,车载高速传感器连接市场长期由各类封闭专有SerDes方案主导。专有SerDes技术解决了早期车载高清图像远距离传输的难题,支撑起初代ADAS视觉系统的量产落地,但与生俱来的封闭属性,随着智驾硬件升级逐渐演变为行业发展桎梏。

专有SerDes属于厂商私有技术规范,底层接口协议不对外公开,第三方传感器厂商无法将串行器IP直接集成到图像传感器芯片内部。这就形成固化的硬件架构:图像传感器输出信号之后,必须外接一颗独立的串行桥接芯片,才能完成信号编码与长距离传输,最终由ECU端的解串器接收数据。

行业专家认为,传统方案在智能汽车大规模普及阶段存在三重难以调和的矛盾。

一是硬件成本冗余。每一颗车载摄像头都要配套独立SerDes芯片,BOM成本持续叠加。整车感知系统摄像头数量不断增加,多颗外接芯片带来的成本累加效应会被持续放大。

二是模组体积受限。额外芯片占用PCB板面积,在车身狭小的安装空间内,小型化摄像头设计难度显著提升。前视、环视、泊车摄像头往往布置在格栅、后视镜、车身等紧凑位置,模组尺寸直接决定安装可行性。

三是供应链绑定风险。整车厂与一级供应商一旦选定某一家SerDes厂商,整套感知链路都被锁定,更换方案需要重新完成硬件、EMC、功能安全全套验证,选型灵活性极低。车企在全球化布局过程中,高度忌惮单一供应商带来的断供、涨价风险。

车企希望建立全球化统一的车载传感器通信标准,摆脱私有技术生态的束缚,MIPI A-PHY应运而生。


MIPI A-PHY作为汽车行业首个开放标准化高速传感器SerDes接口,从底层设计上颠覆传统外置串行器架构。A-PHY在协议与电路层面简化串行器实现难度,允许传感器厂商直接将A-PHY发送端IP集成到图像传感器芯片内部,不再需要外置桥接芯片。

这种传感器原生集成方案直接减少元器件数量,压缩PCB面积,实现摄像头模组小型化,同时降低功耗与物料成本。开放标准带来的另一重价值是供应链多元化,传感器、解串器、处理芯片可以来自不同厂商,只要符合A-PHY规范即可互通。整车厂可以自由组合供应链,大幅降低项目开发与供应链风险。

A-PHY并非单纯物理层接口,隶属于MIPI汽车串行解串方案(MASS™)完整车载SerDes协议栈,向上兼容CSI-2、DSI-2等成熟协议,覆盖摄像头、激光雷达、雷达、车载显示屏等多类设备。同时支持以太网、I2C等外设接口,能够统一整车感知与显示的高速互连体系。

从行业发展趋势看,从封闭私有SerDes走向开放A-PHY,预示着车载感知连接技术演进的一个重要方向。

技术解析:A-PHY规格与Valens的领先身位

MIPI A-PHY标准定义了上下行独立传输通道,针对车载感知场景做了带宽、信号调制、传输可靠性的分层设计。

下行链路负责传感器向域控制器传输图像感知数据,共设置G1至G7七个速率档位,原始速率覆盖2Gbps至32Gbps。支持NRZ、PAM4、PAM8、PAM16多种信号调制方式,最高有效应用带宽可达28.8Gbps,可以满足从300万像素入门摄像头到800万像素高清摄像头、激光雷达的大容量数据传输需求。

上行链路承担域控制器向传感器下发配置、控制指令的任务,分为U1-U3三档,原始速率最高1600Mbps,采用8B/10B编码,最高有效速率1166Mbps,足够支撑传感器参数调优、状态监控等控制类业务。Valens VA7000系列芯片组支持8Gbps A-PHY,是支撑这套标准落地的核心商用芯片平台。

整套MIPI MASS协议栈分为三层架构。底层是MIPI A-PHY物理层与链路层,作为长距离高速传输底座;中间协议适配层负责上层协议转换,适配不同感知与显示设备的数据格式;上层协议包含面向摄像头、激光雷达的图像协议以及车载显示协议,原生集成功能安全与信息安全能力,显示通路还支持数字内容保护。

这套分层架构实现了车载多类高速设备的协议归一化,避免不同硬件使用各自独立传输方案带来的系统碎片化问题。

A-PHY架构设计具备四大核心优势:顶尖EMC电磁兼容性能、清晰的带宽演进路线、简洁的硬件架构、端到端安全能力,也是Valens方案核心竞争力所在。

A-PHY会根据速率档位差异化配置上下行信号幅值与波特率,低速档位下行采用250mVpp低幅值传输,上行采用500mVpp幅值(比下行高6dB)搭配低波特率与8B/10B编码;高速档位下行采用500mVpp幅值传输,上行采用250mVpp幅值(比下行低6dB)搭配低波特率与8B/10B编码。

高低幅值、高低波特率的组合设计,优化了链路信噪比,减少信号回波干扰,大幅降低传感器芯片内部集成A-PHY发送端的实现难度,让传感器内置PHY从理论构想走向产品化落地。

行业专家认为,这种架构变革,不只是少一颗芯片的简单优化,而是从底层重塑车载摄像头的硬件开发逻辑,缩短摄像头模组开发周期,降低系统集成难度。

Valens作为MIPI A-PHY赛道的领军企业,拥有20年技术积累,120余项授权专利,其技术版图覆盖汽车、医疗、视频会议、工业等领域,车载业务是核心增长引擎。公司是全球首家推出符合A-PHY规范商用芯片组的厂商,凭借VA7000系列产品率先拿下欧洲头部车企多个车载项目定点。

Valens A-PHY芯片拥有低时延、长距离传输、极低误码率的特性,可以使用普通车载线缆完成信号传输,简化整车线束布局,适配自动驾驶这类高安全等级的感知系统通信需求。在智驾域集中化趋势下,传感器数据需要远距离传输至中央计算平台,Valens A-PHY方案恰好匹配域架构对高速、稳定、长距离互连的核心诉求。

落地实践:众多厂商参与合作,覆盖高低端传感器赛道

A-PHY生态落地形成两条并行技术路线:高端旗舰方案采用传感器原生集成A-PHY发送端;存量成熟方案沿用现有传感器搭配外接A-PHY串行芯片。两条路线互为补充,覆盖从入门到高端的车载摄像头市场,加速A-PHY在不同级别车型的渗透。

索尼IMX828是行业首款原生集成MIPI A-PHY接口的车载CMOS图像传感器,代表A-PHY技术的标杆产品。该传感器有效像素约800万,像素尺寸2.1μm,最高帧率45fps,动态范围最高可达150dB,内置LED频闪抑制与运动检测能力,支持D-PHY与A-PHY双接口可选,采用BGA封装,也支持裸片供货。

得益于A-PHY原生集成设计,IMX828省去外置桥接芯片,直接带来多重收益:BOM成本下降,模组功耗与发热降低,PCB面积缩小,同时链路EMC抗干扰能力进一步提升,面向高阶智驾前视、环视摄像头应用。目前索尼IMX828已经完成与Valens VA7044解串器的互操作与EMC测试,整套系统可以稳定工作,标志高端集成A-PHY传感器方案进入可量产验证阶段。

如果说索尼IMX828瞄准高端8万像素车载视觉市场,Valens与安森美合作开发300万像素集成传感器,则主攻销量更大的存量主力车型市场。3万像素摄像头是环视、泊车、基础ADAS感知的主流硬件,出货规模庞大,对成本高度敏感。

该项目旨在双方发挥技术互补优势,共同开发成本优化型原生集成A-PHY的300万像素传感器产品。其目标不是打造极限性能硬件,而是在满足车载可靠性标准前提下,控制模组整体成本,让A-PHY技术下沉到中低端车型,实现规模化装车。

行业专家分析,索尼与安森美两大头部图像传感器厂商同步布局A-PHY原生集成方案,释放了明确产业信号:A-PHY不再只是实验室标准,已经成为图像传感器厂商产品规划的重要方向之一。

生态验证:互操作、EMC与一致性认证筑牢产业底座

开放标准成败的核心,不在于标准文本本身,而在于跨厂商产品之间能否稳定互通。MIPI联盟搭建A-PHY一致性认证项目,保障不同厂商的A-PHY发射端、接收端产品满足规范要求,实现可靠互操作。

一致性测试项目分阶段推进:第一阶段聚焦物理层与链路层合规验证;后续阶段扩展到协议适配层PAL,保障上层应用协议在A-PHY链路上稳定运行。截至目前,MIPI已经举办5场A-PHY官方一致性联合测试活动。

2025年12月在台北举办的第五场测试,BitifEye、是德科技、联咏科技、索尼半导体、力科、Valens等测试设备、芯片、传感器产业链头部企业共同参与了联调验证。持续开展的一致性测试,是A-PHY生态能够实现跨品牌互通的底层保障。

Valens持续推进与产业链上下游厂商的互通验证工作,先后完成与南芯半导体、裕太微电子、矽立杰、豪威科技、安纳洛格斯、首传微电子等多家国内外芯片厂商的A-PHY互操作验证。多轮测试结果证明,遵循A-PHY标准的不同厂商硬件,能够组建稳定工作的车载感知链路,有效降低整车厂系统集成风险。

在生态验证中,最具代表性的演示项目是Valens完成四路不同品牌A-PHY发射设备,接入同一片Valens VA7044解串器,后端对接英伟达Orin Nano计算平台。

四路发射端包含两种技术路线:索尼IMX828原生集成A-PHY发送端;首传微电子VL7717、南芯半导体SCP25506、Valens VA7000,属于传统传感器外置独立A-PHY串行芯片方案。这次演示是车载高速SerDes领域首次实现四家厂商跨品牌互通,原生集成方案与外接串行器方案可以共用同一接收芯片。


行业专家评价,该演示意义重大,直观证明MIPI A-PHY标准强大的兼容性。车企可以根据项目预算、性能需求灵活选择硬件方案,不会被单一技术路线锁死,极大增强整车厂采用A-PHY方案的信心。

值得一提的是,近年来Valens在中国市场持续深度布局、主动投入资源。首传微既是Valens在中国的战略合作伙伴,也是本土生态的核心参与者。南芯、裕太微电子、矽立杰、豪威等众多国内本土硅基厂商相继加入,共同构建起日臻繁荣的本土A-PHY生态。其中,搭载A-PHY芯片组的吉利领克车型已实车上路一年有余,成为验证该技术落地能力极具说服力的硬核案例。

对比MIPI A-PHY与OpenGMSL两条车载高速图像接口技术发展时间线,可以更清晰看清A-PHY产业化初步建立的先发优势。

MIPI A-PHY标准2020年正式发布;2021年索尼启动A-PHY接口集成评估;2022至2023年Valens与索尼开展互操作性测试;2024年完成A-PHY传感器系统EMC测试;2025年索尼推出首款内置A-PHY的IMX828图像传感器。

反观OpenGMSL标准2026年3月才正式发布,产品落地、互通验证、EMC测试仍处于早期阶段。传感器内置高速PHY是系统性工程,需要历经芯片开发、互操作验证、EMC、可靠性、功能安全等一系列测试,A-PHY凭借更早启动的标准化与验证工作,产业化进展顺利。

生态成熟度直接支撑商业化落地,当前MIPI A-PHY已经斩获5个整车项目定点,进入量产项目周期。从芯片IP、图像传感器、A-PHY收发芯片、测试仪器到域控制器,完整产业链已经初步成型,不再是单一厂商孤军奋战,而是全产业链协同共建的开放生态。




总结:三大结论与Valens定位

综合技术架构、产品落地、产业生态多维度进展,可以提炼出MIPI A-PHY车载传感器集成范式的三大核心结论。

第一,传感器内置A-PHY接口,通过移除外置SerDes串行芯片,实现摄像头模组降本、功耗优化、体积小型化,从硬件底层优化车载感知系统设计,是下一代车载传感器架构的重要演进方向。

第二,产品落地层面,索尼IMX828作为行业首款原生集成A-PHY的车载图像传感器已经完成验证,且与Valens VA7044解串器成功完成互操作与EMC测试,标杆产品打通高端方案落地路径;Valens携手安森美开发300万像素高性价比集成传感器,补齐大众市场产品,高低产品矩阵形成。

第三,生态与商业化层面,MIPI A-PHY已经拿到5个整车定点项目,跨厂商互通验证、一致性认证持续推进,产业链厂商广泛参与共建生态,面向新一代自动驾驶视觉系统完成技术储备。

在MIPI A-PHY产业浪潮中,Valens拥有双重身份,既是A-PHY技术先行者,也是生态核心推动者。作为最早实现A-PHY芯片商用、率先拿到车企定点的芯片厂商,Valens提供VA7000系列核心接收芯片,打通A-PHY方案硬件底座;同时持续联动索尼、安森美、南芯等产业链伙伴,开展互通验证、联合产品开发,推动开放标准落地。

专有SerDes封闭方案正逐步淡出,而MIPI A-PHY则为车载传感器互连提供了标准化新思路,有望加快主流应用进程。随着Valens、安森美300万像素集成传感器推向市场,叠加索尼IMX828高端方案持续渗透,A-PHY将逐步在更多量产车型上车,支撑高阶智能驾驶感知网络的规模化部署。

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