SerDes芯片在现代车辆中扮演着至关重要的角色，特别是在高带宽和低成本的数据传输领域。随着自动驾驶技术的不断发展及摄像头和显示屏分辨率的提高，对SerDes芯片的需求也随之增长。
车载SerDes：高速视频信号传输的最优解决方案
SerDes（串行器/解串器）技术是当前高速数据通信领域的关键技术之一，它采用时分多路复用(TDM)和点对点(P2P)的方式，有效地解决了高速数据传输过程中的带宽限制、信号完整性保持以及通信成本控制等问题。在传统的并行传输技术中，随着传输速度的提升，信号在传输线上的互相干扰和路径延时差异问题变得尤为严重，这限制了数据传输速率的进一步提高。而SerDes技术通过将并行数据流转换为串行数据流进行传输，大大减少了传输线的数量，降低了系统的复杂度和成本，同时也提高了传输速度和可靠性。
SerDes结构图，来源：摩尔学堂
SerDes的核心组成部分包括串行器(SERializer)和解串器(DESerializer)。串行器负责将接收到的并行数据转换为串行数据，再通过单一的高速传输线路发送出去；解串器则将接收到的串行数据还原为原始的并行数据格式。这种转换使得数据传输更为高效，尤其适用于高速且长距离的数据通信场景。在实际应用中，SerDes通常以集成电路的形式存在，被广泛应用于以太网、SATA、PCIe等通信协议和接口芯片中。
在网络和连接器技术方面，随着以太网技术的升级和高速连接器的发展，SerDes技术的应用范围进一步扩大。高速以太网技术的应用提升了车载网络的带宽，使得高清视频传输和复杂数据处理变得可能。SerDes芯片在这一进程中扮演着至关重要的角色，它不仅能够支持高带宽数据传输，还能够通过优化设计减少传输过程中的能耗和延迟。
车载SerDes解决方案，来源：ROHM
在汽车行业，随着智能汽车的发展，车载信息娱乐系统（Infotainment）和高级驾驶辅助系统（ADAS）变得越来越普及，这些系统对数据传输的实时性和稳定性有着极高的要求。SerDes技术能够满足这些高要求，支持从车载摄像头到显示屏的高速视频信号传输，确保图像和视频数据的清晰度和实时性，为驾驶者和乘客提供安全和舒适的驾驶体验。例如，在自动驾驶系统中，需要将大量来自各个传感器（如摄像头、雷达等）的数据快速准确地传输到中央处理单元，这些数据的传输不仅要求高速而且要求低延迟。使用SerDes技术，可以将这些数据高效地通过极少数的物理连接传输，极大地减少了系统的复杂性和提高了数据处理的实时性。
SerDes芯片市场前景，中国市场将占4成
随着ADAS（高级驾驶辅助系统）技术的逐步升级和渗透，以及汽车制造商对硬件冗余性的重视，车辆对高性能SerDes芯片的需求将持续增加。SerDes芯片的应用不仅限于高速无损和无延迟的图像传输，还包括域控制器到显示屏幕的视频信号传输等多个领域。随着汽车信息显示模式和人机交互模式的创新，以及对车载信息娱乐系统需求的增加，座舱屏幕数量和分辨率的快速增长也为SerDes芯片提供了新的应用场景。这不仅增加了对SerDes芯片的需求，同时也推动了芯片速率的提升。新车型如蔚来ET7、极氪001等的发布，展示了搭载高数量摄像头的趋势。这些高像素摄像头，以及车载SoC（系统级芯片）算力的提升，共同推动了SerDes芯片速率和价值的同步增长。
从价值量来看，预计到2025年，平均每辆车的以太网+SerDes芯片的价值量约为1250元，这反映了在汽车制造中，这些芯片组合的经济价值。元器件分销商Mouser的统计显示，国内车载以太网交换芯片市场规模有望达到137亿元，预示着SerDes芯片及相关技术在未来几年内将面临巨大的市场机遇。
以太网+SERDES芯片单车价值量测算（美元），来源：德州仪器（Ti）、恩智浦（NXP）官网
根据盖世汽车的预测，到2025年，平均每辆汽车预计将搭载约10颗摄像头，这意味着每辆车大约需要20个SerDes芯片。展望未来十年，全球车载SerDes芯片市场预计将迎来快速增长，市场规模有望达到数十亿美元，其中中国市场的份额可能占到四成。
2020年全球中国大陆SerDes芯片市场格局，来源：CINNO Research
2020年中国大陆SerDes芯片市场格局，来源：CINNO Research
在供应链方面，SerDes芯片市场的集中度较高，以德州仪器（TI）和美信半导体（被ADI收购）为代表的几家公司几乎垄断了全球车载显示和摄像头SerDes市场。
ROHM汽车SerDes解决方案，来源：ROHM
ADI汽车SerDes解决方案，来源：ADI
这些头部企业通过并购等方式不断拓展产品类别，加强在下游领域的影响力。此外，中国市场在全球SerDes芯片领域的地位日益重要，本土企业如谱瑞、硅谷数模等在细分市场中的发展有望推动国产芯片替代进程，减少对外国技术的依赖。
全球车载SerDes市场规模前景（单位：亿美元），来源：盖世汽车研究院
展望未来，全球车载SerDes市场规模有望从2020年的1.94亿美元增长至2026年的3.49亿美元，年复合增长率达到10.3%。这一增长不仅由技术推动，也受市场需求的影响，尤其是随着L4级别自动驾驶车辆的推出，预计将搭载大量以太网芯片，进一步扩大市场需求。在这一背景下，中国企业面临着巨大的国产替代机遇，旨在减少对外部供应商的依赖，增强国内芯片产业的自主可控能力。随着国内外市场的不断发展和技术的进步，车载SerDes芯片领域预计将迎来更广阔的发展前景。
崭露头角，国产本土车载SerDes芯片玩家总结
较工规芯片而言，车载SerDes芯片要求更加严苛，包括车载的电磁环境、工作温度环境、PPM等，且对于寿命、安全性、可靠性要求更高，高筑的技术壁垒下本土玩家屈指可数。不过我国本土车载SerDes供应商逐步攻克技术难关，近几年逐渐开始崭露头角。
在全球市场上，车载SerDes芯片长期以来主要由国际大厂如德州仪器（TI）、美信半导体（Maxim）等企业主导。这些企业凭借强大的研发实力和深厚的技术积累，在市场上形成了较高的技术和市场壁垒。然而，近年来，随着中国车载电子市场的迅速发展和国内自主品牌的崛起，本土车载SerDes供应商开始逐渐展现出竞争力，不断推动技术创新和产品升级，以期打破国际企业的市场垄断。
以下为与非研究院整理的一些国产本土车载SerDes供应商：
慷智科技
作为国内车载SerDes领域的先行者之一，慷智科技自成立以来便专注于车规级高速模拟混合信号SerDes芯片的研发与生产。其产品通过自主研发的车载实时视频传输协议AHDL和车载数字音频传输协议AADL，不仅实现了技术上的突破，还拥有完整的知识产权保护。第一代车规级芯片已成功量产并被多家国内外汽车厂商采用，第二代产品则在速率上实现了显著提升，最高可达6Gbps。
瑞发科
瑞发科在2023年推出的新一代车载SerDes芯片，凭借单通道正向传输速率从2Gbps到最高12.8Gbps的卓越性能，以及支持高达1500万像素摄像头和4K @ 60Hz分辨率显示屏的能力，预示着其产品在高清视频传输领域的领先地位。该系列产品计划于年内在多家头部主机厂的主流车型上量产，展现了中国企业在高端车载SerDes技术领域的强劲竞争力。
龙迅股份
龙迅股份凭借在高速混合信号芯片研发和销售方面的深厚积累，开发出了一系列具有国际竞争力的产品。公司的高清视频桥接及处理芯片和高速信号传输芯片，在安防监控、视频会议、车载显示等领域得到了广泛应用。特别是公司的车载SerDes项目，展现了龙迅股份在追求高品质车载电子产品方面的坚定决心和卓越能力。
龙讯股份车载摄像头SerDes芯片方案架构，来源：卓讯伟宏
昆高新芯
昆高新芯是国内先行者之一，成功实现了TSN交换芯片的流片，且其TSN芯片即将量产。公司参与了多个国家级科研项目，并利用最近一轮融资加速研发高速万兆车载T1 PHY、车载TSN交换机及高速车载视频传输技术，旨在拓展其工业以太网产品线，包括高速万兆PHY和管理型交换机。
景芯豪通
景芯豪通半导体，由JLSemi控股和韦尔股份合资成立，即将推出车规级车载视频传输芯片系列，覆盖2/4/6Gbps不同数据率需求，具有行业最低信号延时和最长30米传输距离。采用与ASA兼容的开放SerDes协议，促进全球互联互通。随着万兆车载PHY和TSN交换机芯片推出，JLSemi将成为拥有全栈高速车载网络通信技术的行业领先公司，推动汽车智能化和E/E架构变革。
飞昂创新
飞昂创新以其超高速DSP、CDR和光电接收及驱动电路的核心技术，开发出了16Gbps的车载SerDes核心物理层IP，采用PAM4编码技术，实现了双向无损数据通讯的能力。与现有技术相比，飞昂的解决方案在速率和分辨率上均有所提升，为高清视频传输和多显示屏菊花链提供了技术基础。
裕太微
作为一家专注于高速有线通信芯片研发的企业，裕太微电子在以太网物理层芯片领域取得了显著成就。公司的产品线涵盖工规级、商规级及车规级等不同性能等级的以太网物理层芯片，满足了从信息通讯到汽车电子等多个领域的应用需求。
部分国产SerDes芯片供应商介绍，来源：与非研究院整理
如何应对车载SerDes挑战？
车载SerDes目前面临的最主要的挑战是，几乎所有的解决方案都是专用的，想要实现组件之间的搭配使用，必须采用统一的芯片供应商的方案。
主流车载SerDes芯片解决方案，来源：盖世汽车研究院
为打破专用限制，宝马集团联合大陆集团、恩智浦等汽车、半导体领域巨头在 2019 年成立了 ASA 联盟，旨在制定统一的标准，但头部企业德州仪器、美信半导体未参与其中。此外，由多家半导体企业于 2018 年成立的MIPI联盟专注于提供有关要求的输入和协调，以确保 MIPI 满足汽车行业的需求。
值得一提的是，MIPI A-PHY作为一种先进的SerDes物理层接口规范，其目标是通过标准化接口，降低成本并提高效率，尤其在车内SerDes链路的应用中显示出巨大潜力。A-PHY规范作为MIPI协议的扩展，专门针对长距离传输进行了优化，极大地丰富了现有车载网络的集成方案。通过实际应用验证，基于A-PHY的解决方案可以显著降低汽车制造成本，其中总系统成本可降低15%，线束成本和连接器成本分别可以减少59%和74%，这一数据足以说明A-PHY在成本控制方面的巨大优势。
随着A-PHY生态系统的日益完善，越来越多的客户开始评估并采用基于该规范的芯片方案，这标志着A-PHY在车载SerDes解决方案市场中的地位逐步稳固。MIPI联盟不仅发布了A-PHY规范，还提出了MIPI车载SerDes解决方案（MASS）。A-PHY使得车载传输架构更为简洁，同时具备了目前最高的EMC性能。这种全球统一的开放标准，不仅打破了市场上主要供应商（如德州仪器和美信半导体）的垄断，还为整车厂商提供了更多选择，从而降低了供应链风险。
随着中国车载SerDes芯片企业的崛起，通过技术创新和产品优化，不仅打破了外企在市场上的垄断，还为中国汽车电子产业的自主创新和发展提供了强大的技术支撑，展示了中国企业在全球汽车电子市场中的竞争力。在新型高速连接技术的发展方面，华为力推的星闪技术应用也为智能汽车的发展带来了新的动力。这些技术不仅提高了车内信息传输的速度和稳定性，还为自动驾驶技术的实现提供了重要支持。
下载ECAD模型
