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2025-11-03 20:30
前言:
隨着ADAS與自動駕駛等級提升,攝像頭作為[眼睛]的需求越來越苛刻,但傳統方案里[傳感器+外置串行器]的冗余設計、高功耗、體積限制,卻成了技術升級的絆腳石。
近日,索尼半導體解決方案公司發佈內置MIPI A-PHY接口的車載CMOS圖像傳感器IMX828。
索尼聲稱,這是業內首款搭載車載高速傳輸標準的傳感器。
作者 | 方文三
圖片來源 |網 絡
車載視覺去冗余,一顆傳感器干兩顆芯片的活
汽車的視覺系統里,攝像頭負責[看],ECU負責[算],兩者之間需要通過高速接口傳輸海量圖像數據。
過去,爲了滿足ADAS對高帶寬、低延迟、長距離的需求,圖像傳感器自身無法直接實現高速傳輸,必須額外搭配一顆串行器芯片。
它就像個數據壓縮員,把傳感器輸出的並行數據轉換成串行信號,再通過電纜傳給ECU端的解串器,最后還原成ECU能處理的格式。
這套傳感器+串行器的組合,看似解決了傳輸問題,卻帶來了一連串麻煩。
①一顆串行器芯片加外圍元件,會讓單攝像頭的BOM成本增加數美元,對一輛搭載8-12顆攝像頭的智能汽車來説,總成本會顯著上升。
②串行器需要佔用電路板空間,導致攝像頭模塊無法做小,難以適配車頂、后視鏡等狹小安裝位置。
③多一顆芯片就多一份能耗,尤其是在電動車上,每毫瓦功耗都關係到續航,而發熱還會影響傳感器的穩定性。
IMX828的核心突破,就是把串行器直接塞進了傳感器里,索尼選擇的MIPI A-PHY接口,是業內專門為車載長距離通信設計的標準。
支持15米電纜傳輸,下行速率高達8Gbps,上行速率100Mbps。
更關鍵的是,IMX828還保留了傳統的MIPI D-PHY接口,車企可以根據自身需求靈活選擇——既兼容老方案,又能享受新方案的優勢。
如果説內置A-PHY是IMX828的[骨架],那它的[血肉]則是針對車載場景的深度優化。
比如150dB的超高動態範圍,這意味着傳感器在強光和陰影並存的場景下,既能看清天空的細節,又能捕捉隧道內的物體。
而47Kcd/m²的飽和特性,更是解決了車載視覺的一個老大難問題。
傳統傳感器拍紅色LED交通燈或尾燈時,容易因亮度太高導致過曝,把紅色拍成黃色,進而引發ADAS系統誤判。
索尼通過在像素結構中增加MIM電容,讓傳感器能扛住高亮度,準確還原紅色光,從源頭降低誤識別風險。
還有那項低功耗停車監控功能,更是精準擊中了電動車的痛點。
傳統停車監控需要傳感器和ECU同時工作,功耗居高不下,而IMX828在監控模式下,會自動切換到低分辨率和低幀率,把功耗壓到100mW以下。此時ECU可以關閉,只讓傳感器[站崗]。
一旦檢測到移動物體,傳感器會立刻喚醒ECU,並切換到全分辨率模式,既保證了監控安全性,又不會過多消耗電池電量。
值得一提的是,IMX828還與Mobileye聯合開發了全新HDR驅動模式。
過去,HDR圖像需要傳感器先輸出不同曝光的幀,再由ECU合成,容易出現運動模糊。
而新模式下,傳感器能直接連續輸出兩張不同曝光的[半成品]HDR圖像,ECU只需簡單合成就能得到清晰畫面,不僅提升了低光環境下的成像質量,還減少了運動模糊,特別適合夜間行車或雨天等複雜場景。
從技術指標到量產準備,IMX828都在向車企傳遞一個信號:索尼不是在做參數堆砌,而是在提供解決方案。
按照計劃,IMX828將於2025年11月開始樣品出貨,量產時將通過AEC-Q100 2級認證,同時符合ISO 26262功能安全標準。
硬件達到ASIL-B等級,開發流程達到ASIL-D等級。這意味着,IMX828不僅技術先進,還能滿足車企對安全性和可靠性的[零容忍]要求。
從手機到車載,索尼的[第二支柱]
無論是IMX828還是RGB-IR傳感器,背后都藏着索尼的一個核心戰略——擺脫對智能手機市場的依賴,打造車載半導體業務這根[第二支柱]。
從滿足法規到創造體驗,索尼的野心很明確:不只是做一個傳感器供應商,而是要成為車企的車內體驗賦能者。
相比單純賣傳感器,提供硬件+算法+場景解決方案的附加值更高,也更能綁定車企客户。
比如,索尼可以為不同車企定製疲勞檢測算法,甚至將傳感器數據與車載系統聯動,實現檢測到疲勞→自動提醒→若不響應則降低車速的閉環功能。
過去十年,索尼的影像傳感器業務高度依賴智能手機:巔峰時期,智能手機傳感器貢獻了索尼半導體部門70%以上的營收。
但隨着智能手機市場飽和,以及手機傳感器技術進入瓶頸期,索尼必須尋找新的增長引擎。而車載半導體,尤其是車載影像傳感器,正是最佳選擇。
隨着ADAS和自動駕駛的普及,一輛智能汽車的攝像頭數量從過去的2-4顆,增加到現在的8-12顆,未來L4級自動駕駛汽車甚至需要20顆以上的攝像頭。
根據Yole Intelligence的數據,全球車載CMOS傳感器市場規模將從2023年的70億美元,增長到2030年的200億美元,年複合增長率超過16%,是智能手機傳感器市場增速的3倍以上。
車載傳感器對可靠性、安全性、温度適應性的要求,遠高於手機傳感器。
這種高壁壘意味着,新玩家很難快速切入,索尼憑藉多年的技術積累,能保持先發優勢。
車載傳感器的單價遠高於手機傳感器,一顆高端手機傳感器的價格約為10-20美元;而一顆車載ADAS傳感器的價格可達50-100美元,車內監控傳感器的價格也在30-50美元之間。
更高的單價意味着更高的利潤率,這對索尼半導體部門的營收增長至關重要。
熊本工廠的轉型,就是這場戰略的落地載體。索尼計劃到2026年,將熊本工廠的車載傳感器產能提升到總產能的60%以上,同時投入1000億日元用於技術研發,重點突破高分辨率、低功耗、多光譜集成等關鍵技術。
此外,索尼還在加強與車企的深度合作,除了與Mobileye聯合開發HDR模式,還與豐田、本田等日系車企合作,定製符合其自動駕駛需求的傳感器方案。
當然,索尼也面臨着激烈的競爭。豪威科技已經推出了1000萬像素的車載傳感器,意法半導體則在RGB-IR領域佈局多年,甚至國內的韋爾股份也在加速車載傳感器的研發。
但索尼的優勢在於技術整合能力,不是單純比拼像素或動態範圍,而是將傳感器、算法、ADAS和車內監控結合起來,提供[turn-key解決方案]。
結尾:
車載視覺不再是[傳感器拍得清就行],而是需要與ECU、AI算法、車載系統深度協同。
比如,傳感器需要知道AI算法需要什麼數據,才能優化數據輸出格式;需要知道車載系統的功耗預算,才能調整工作模式。
未來,誰能構建[傳感器+算法+車企]的生態,誰就能佔據主導地位——索尼與Mobileye、豐田的合作,正是在構建這樣的生態。
部分資料參考:沃泰克斯電子:《索尼發佈革命性車載傳感器,開啟汽車視覺新紀元》,半導體行業觀察:《全球首顆,索尼推出內置SerDes的汽車CIS》,中日製造互聯:《索尼半導體押注車載影像傳感器——熊本工廠開啟[第二根支柱]》