随着智能化的汹涌而来,汽车集成越来越多的摄像头已经成为一个既定的事实。
正如纳芯微电源产品线的技术市场经理邱富君在日前开幕的慕尼黑上海电子展现场所说,随着自动驾驶向 L3、L4 级别落地,车载摄像头已经从以往的选配零部件,转变为整车必备基础感知硬件,不管是搭载数量还是图像像素规格都在同步提升。“早年整车仅会搭载三四颗环视摄像头,如今为实现前视、后视、舱内多维度辅助驾驶感知,单车摄像头搭载量已经提升至 8 到 12 颗。” 邱富君表示。
而伴随着摄像头的增多以及高清化普及,一些随之而来的设计痛点开始给主机厂、Tier1供应商带来新的挑战。
车载摄像头挑战重重
如大家所见,随着车载摄像头不断向高像素、多数量方向演进,其设计挑战也正在从单纯的图像采集,转向整个系统能力的提升。一方面,更高分辨率、更高帧率意味着摄像头功耗持续增加;另一方面,多摄像头协同工作也对供电稳定性、电磁兼容以及长期可靠性提出了更高要求。如何让摄像头在复杂汽车环境下持续输出高质量数据,已经成为智能驾驶发展过程中必须解决的问题。
在邱富君看来,这些变化首先带来的挑战来自于空间限制。随着整车搭载摄像头数量增加,留给单个摄像头模组的安装空间并没有同步扩大,因此电源方案需要不断向小型化、高集成方向发展,在有限PCB面积内完成多路供电电路的布局。
其次,高清化趋势也让电源性能的重要性进一步提升。随着摄像头像素规格不断提高,图像传感器对于电源噪声更加敏感,哪怕是极小的电压纹波,也可能被传感器捕捉并转化为画面噪点,进而影响自动驾驶系统对于环境的感知和判断。
此外,随着ADAS高级辅助驾驶功能普及以及整车电动化程度提升,车载摄像头对于功能安全的要求也不断提高。但传统分立式电源方案正在面临越来越明显的局限,包括空间占用、多路电源之间的开关耦合和串扰问题,以及不同图像传感器之间供电需求差异带来的适配难题。
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具体来看,当前车载摄像头PCB尺寸已经压缩至20毫米×20毫米甚至更小,传统多颗BUCK、LDO分立布局方式难以满足空间需求。同时,模组内部多路DC-DC同步工作时,也容易产生相互干扰。而面对不同图像传感器厂商,其供电电压和上下电时序标准各不相同,客户希望通过一颗电源芯片实现更加灵活的适配,避免因Sensor变化而重新调整硬件设计,加快研发效率。
基于这些需求,纳芯微认为,面向车载摄像头模组的一体化PMIC电源芯片将成为解决上述挑战的重要方向。通过在单颗芯片内部集成三路同步BUCK与一路LDO,能够为摄像头内部图像传感器、SerDes高速接口等核心器件提供标准化、平台化的多路供电输出,在满足小型化需求的同时,也提升系统稳定性和设计灵活性。
一体化PMIC破局
邱富君首先指出,这颗名为NSR90332XX-Q1的PMIC是一颗满足 ISO 26262 功能安全标准的芯片,可支持 ASIL B 等级认证,适配当下汽车电子功能安全设计规范,应用场景也覆盖了环视、后视、前视车载摄像头以及舱内 DMS 驾驶员监测、OMS 乘员监测摄像头全品类模组供电场景。
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“如图所示,这款一体化的 PMIC 器件核心硬件集成三路 BUCK 加一路LDO,可以输出 3.3V、1.8V、1.1V 多档电压轨供给图像传感器,同时输出 1.8V、1.1V 电压为板载 SerDes 芯片供电,实现摄像头模组全部供电需求。”邱富君接着说。“芯片的电压、上下电时序支持 I²C 总线搭配 OTP 一次性可编程单元灵活配置,能够适配不同品牌图像传感器的供电需求”,邱富君表示。
他总结说,这款芯片拥有几大核心优势,首先就是超低噪声电路设计。
据介绍,图像传感器对电源纹波容忍度低,噪声直接影响画面质量。NSR90332XX-Q1专为传感器供电的3.3V LDO,PSRR达-60dB@100kHz,处于行业第一梯队;LDO输出噪声15.77μVRMS,BUCK2/3输出噪声313.6μVRMS、负载瞬态84mV。总结而言,上述参数均优于或持平主流市场方案,而低噪声+稳瞬态则从根源降低电源干扰对成像质量的影响。
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第二个核心优势体现在其每路电源EMI优化。
邱富君表示,多路BUCK同步工作易产生电磁串扰,图像传感器与高速SerDes链路对开关噪声敏感。有见及此,纳芯微为NSR90332XX-Q1的每路BUCK搭载展频功能,将能量分散到更宽频带,EMI峰值降低10~20dB,使其无需额外器件即满足CISPR 25 Class 5车规要求。此外,三路BUCK同时采用错相控制,进一步降低各路间干扰,实现全路最优EMI表现。
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除了上述两点以外,该芯片具备的完整功能安全监控与保护诊断电路功能也是其不得不提的优势之一。
如上所述,高阶智驾摄像头对整车系统安全提出硬性要求。NSR90332XX-Q1从硬件底层集成全面诊断与保护机制,实时监测各路电源轨状态,覆盖过压、欠压、过流、过载故障、短路到地等多类保护与检测功能,可实时诊断硬件失效并触发对应保护动作,硬件架构满足ASIL B功能安全应用需求。
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邱富君透露,该产品目前已正式量产,并已获得国内头部车企及多家海外整车厂商的车型定点项目,具备批量供货能力。
“我们这个配套电源方案除了向第三方提供外,我们还和公司自研的SerDes结合打造了一个极具竞争优势的一站式整体方案。这主要归因于我们熟知自家 SerDes 芯片负载需求,可以针对性做电路优化。而通过打造这样的方案,客户不用反复调试匹配参数,提供完整turnkey solution,加快客户的开发速度,这也是我们打造这个整体方案的另一个原因。”邱富君强调。
要打造这样一个方案,除了这颗PMIC以外,表现卓越的自研SerDes,也是不可或缺。
自研SerDes补上关键一环
在一个车载摄像头模组中,SerDes的地位不言而喻。正因为有了它们,汽车摄像头才能和系统中的各个域控制器实现高带宽和低延迟的数据流通。纳芯微高速接口技术市场经理丁浩在其分享中,也肯定了SerDes的重要性。
他表示,过去车载市场存在多种通信传输方案,如 CAN、LIN、车载以太网、GMSL 等各类总线标准,但每一类方案都存在对应的短板,例如CAN、LIN 总线带宽严重不足,无法承载高清图像数据流;车载以太网则存在传输延迟偏高的缺陷;GMSL 这类私有协议虽然能够实现低延迟、高带宽传输,但是协议生态封闭,产业链核心技术长期由海外厂商主导。
基于这些见解,纳芯微针对性推出基于 HSMT 公有协议的自主研发 SerDes 加串、解串芯片产品。据介绍,在这类产品的研发,纳芯微遵循量产一代、研发一代、规划一代三步走核心战略,从单通道传输速率维度划分产品迭代路线。
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“按照这个规划,纳芯微6.4Gbps 速率产品已经实现量产,下一代 12.8Gbps 产品处于研发阶段。展望未来,公司将推出 25Gbps、50Gbps 等超高带宽产品。”丁浩说。
谈及这些产品的具体应用时,丁浩表示,首先,公司这些SerDes产品会优先落地车载摄像头、雷达这类前端感知硬件传输场景;紧随其后,公司会拓展车载高清大屏显示端传输应用。
丁浩总结说,纳芯微车载 SerDes 产品的竞争优势主要体现在以下几个方面:
首先,在供应链层面,产品实现了完整的国产化布局。从晶圆制造到封装测试均由国内供应链完成,具备自主可控的供应能力,为汽车产业链提供了更加稳定、安全的本土化选择。
其次,依托公司十余年车规级模拟芯片研发积累,产品在ESD静电防护和EMC电磁兼容等关键指标上具备领先优势,可更好满足车规级应用对于可靠性的严苛要求。
在功能设计方面,芯片内置完善的硬件诊断机制。针对系统调试、售后维护以及链路异常定位等场景,可快速完成故障检测与问题定位,显著提升系统调试和运维效率。
在产品兼容性方面,芯片采用引脚兼容设计,可与市场主流私有协议SerDes产品实现Pin-to-Pin兼容,帮助客户在硬件平台升级过程中降低开发成本,缩短产品导入周期。
在功耗表现方面,产品基于28nm先进工艺打造,不仅拥有较低的典型功耗,在高低温、高负载等极端工作环境下,依然能够保持优异的功耗控制能力。
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除芯片产品外,纳芯微还可提供覆盖整车的一站式系统解决方案。摄像头端可结合车载PMIC组成完整的摄像头供电与高速传输方案,域控制器端则配套PoC同轴供电保护芯片,为客户提供从电源管理到高速互联的整体硬件平台。
此外,基于HSMT公有协议开发,能够实现产业链设备之间互联互通的开放生态也是纳芯微SerDes产品的优势之一。
2026 年 6 月,在工信部指导下多项汽车芯片行业标准正式发布,其中车内通信芯片领域重要标准 QC/T 1291—2026《汽车串行器和解串器(SerDes)芯片技术要求及试验方法》 正式落地,该标准明确了 SerDes 芯片技术指标与试验方法,统一行业验证规范,助力车载高速通信产业规范化发展。
作为此项标准核心参与单位,纳芯微深度参与行业技术规范搭建。展望未来,公司表示,希望能够联合Tier1供应商、车载SoC厂商、整车企业及产业链合作伙伴,共同推动公有协议生态建设,加快车载高速互联标准的落地,为汽车产业创造更大的协同价值。
丁浩在分享最后透露,目前,纳芯微车载SerDes产品已取得阶段性市场进展。国内头部ADAS方案厂商已完成整机全流程验证,预计将于今年年底实现量产上车;多家国内Tier 1供应商已进入样品测试阶段;与此同时,公司也已与多家国际一线Tier 1厂商完成前期技术评估和方案对接,并计划于今年第三季度启动整机系统验证,进一步推进产品全球化导入。
从最初布局传感器,到如今覆盖传感器、信号链、电源管理等多个产品领域,成立十三年来,纳芯微始终沿着模拟芯片这条主线持续深耕。一方面,公司坚持长期研发投入,不断拓展产品边界;另一方面,也通过产业并购持续完善产品矩阵,逐步构建起更加完整的技术与产品平台。
此次推出的车载PMIC与包含自研PMIC和SerDes的一体化产品,不仅丰富了纳芯微在汽车电子领域的布局,更体现出公司正从单一芯片供应商向系统解决方案提供商升级。未来,随着智能汽车对高速互联、稳定供电以及系统可靠性的要求持续提升,具备完整产品组合和协同能力的厂商,将拥有更大的竞争优势。而这也正是纳芯微持续投入和发展的方向。
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