MIPI 얼라이언스, 차량용 A-PHY SerDes 인터페이스 발표
점대점 토폴로지에서 비대칭 데이터 링크 지원
2020-09-16 온라인기사  /  편집부

모바일 및 관련 산업 인터페이스 규격을 개발하는 국제단체인 MIPI 얼라이언스(MIPI Alliance)는 업계 표준 장거리 SerDes 물리계층 인터페이스인 ‘MIPI A-PHY 버전 1.0(MIPI A-PHY v1.0)’을 제공한다고 15일 밝혔다.

MIPI 회원사에 제공되는 새 규격은 점대점(point-to-point) 토폴로지에서 비대칭 데이터 링크를 지원해 단일 케이블을 통한 고속 단향성 데이터와 임베디드 양방향 제어 데이터, 선택형 전원공급을 제공한다.

A-PHY 버전 1.0은 다음과 같은 기능을 제공한다.

  • 높은 안정성: 10-19의 초저 패킷 오류율(Ultra-low packet error rate, PER)
  • 높은 회복력: 자동차 환경에서 EMC 효과에 대한 초고도 수준의 내성
  • 장거리 통신 범위: 최대 15m
  • 우수한 성능: 로드맵 48 Gbps 이상의 최고 16 Gbps 데이터 속도. 현재 개발 중인 버전 1.1은 이의 두 배 수준인 32 Gbps 데이터 속도를 제공하고 업링크 데이터 속도를 200 Mbps까지 끌어올릴 예정이다.

차내 네트워크 연결을 위한 새로운 솔루션

A-PHY 버전 1.0 제공과 함께 MIPI 얼라이언스는 ‘MIPI Automotive SerDes Solutions, MASS)’을 공개했다. MASS는 카메라, 센서, 디스플레이를 위한 종단간(end-to-end) 고성능 연결 솔루션을 제공하게 된다. 이들 장치는 ADAS(advanced driver-assistance systems)과 커넥티드 IVI(in-vehicle infotainment), 나아가 완전 자율주행차와 같은 자동차 애플리케이션을 실현한다. 이들 솔루션은 프로토콜 레벨에서 구축된 기능안전 및 보안을 발판으로 자동차 제조사가 저지연 백업 카메라, 차선유지 및 신호 감지 센서, 360도 카메라, 라이더 및 레이더 시스템 등 새롭게 부상하는 최신 안전 기능을 채용할 수 있도록 지원한다. 또한 MASS는 여러 고해상 계측기, 제어 및 엔터테인먼트 디스플레이를 지원하게 된다.

MIPI 얼라이언스 조엘 훌룩스(Joel Huloux) 회장은 “A-PHY에 기반한 MASS 종단간 솔루션은 성숙한 규격을 토대로 구축돼 규모의 경제를 활용하고 자동차 업계에 요구되는 안전과 보안, 안정성을 제공할 것”이라고 말했다. 이어 그는 “MIPI 규격이 오늘날 수십억 대의 스마트폰에 적용된 것처럼 MASS는 미래 자동차 설계에서 핵심 역할을 하게 될 것”이라고 덧붙였다.

MASS 프로토콜 스택

MIPI 얼라이언스에 따르면, 물리계층의 토대인 A-PHY의 주된 역할은 카메라와 디스플레이, 관련 도메인 ECU(전자제어장치) 간에 데이터를 고속으로 전송하는 것이다. MASS는 추가 지원 규격 개발을 통해 MIPI와 제3자의 검증된 상위 계층 프로토콜(예, MIPI CSI-2, DSI-2)이 전체 차량에 걸친 물리적 링크를 통해 작동할 수 있도록 함으로써 독점적 ‘브리지(bridge)’와 PHY의 필요성을 없앨 계획이다. 이는 OEM과 시스템 통합사가 네트워크를 간소화하고 비용, 무게, 개발 시간을 줄일 수 있게 된다는 의미다.

A-PHY를 물리계층으로 하는 MASS 프로토콜 스택은 다음과 같다.
  • MIPI CSI-2, DSI-2 등의 상위 계층 프로토콜. 올해 말과 2021년 초 업데이트된 버전이 제공된다.
  • A-PHY를 통한 전송을 위해 A-PHY의 A 패킷(A-Packet) 형식으로 프로토콜을 매핑하는 프로토콜 적응 계층(PAL). MIPI CSI-2와 DSI-2, I²C, I2S, GPIO, Ethernet100 등 저 대역폭 인터페이스를 위한 PAL은 올해 말 완료될 예정이다. I3C PAL은 2021년 제공될 예정이다. 이와 함께 MIPI는 기타 확립된 프로토콜을 활용하기 위해 다른 기관과 협력하고 있다. 이 같은 노력의 일환으로 MIPI는 비디오전자표준협회(VESA)와 협력 관계를 확대하고 VESA의 디스플레이포트(DisplaPort), 임베디드 디스플레이포트(Embedded DisplayPort) 표준과 함께 사용하기 위한 적응 계층을 개발하고 있다.
  • 현재 개발 중인 MIPI 카메라 서비스 익스텐션(Camera Service Extensions, CSE)과 디스플레이 서비스 익스텐션(Display Service Extensions, DSE)에는 ADAS, 자율주행 및 기타 애플리케이션에 요구되는 기능안전 및 보안 기능이 추가된다. 또한 디스플레이 애플리케이션에 요구되는 고대역폭 디지털 콘텐츠 전송 보호(HDCP)도 제공하게 된다.

MASS는 데이지 체인(daisy chaining)을 포함한 이기종 프로토콜과 다수 토폴로지에 대한 ISO 26262 기능안전에 대처한다. 시스템단 엔지니어는 이 아키텍처를 사용해 ASIL B부터 ASIL D까지 모든 레벨의 ASIL(Automotive Safety Integrity Level) 요건을 충족시키는 시스템을 구축할 수 있다. MASS는 또한 MASS 카메라, 센서, 디스플레이 부품의 데이터 보호를 위한 인증, 무결성, 기밀성을 포함한 종단간 보안을 제공하게 된다.

참여 기업

A-PHY 하위 그룹에 참여하는 미피 회원사는 다음과 같다.

베이징 ASL 테크놀로지(Beijing ASL Technology Co., Ltd.), 비티프아이 디지털 테스트 솔루션(BitifEye Digital Test Solutions GmbH), 인텔(Intel Corporation), 럭스쉐어-ICT(Luxshare-ICT, Inc.), 미디어텍(MediaTek Inc.), 믹셀(Mixel, Inc.), 온세미컨덕터(ON Semiconductor), 퍼레이드테크놀로지스(Parade Technologies Ltd.), 프라임소크 테크놀로지스(Primesoc Technologies), 프로디지 테크노베이션즈(Prodigy Technovations Pvt. Ltd.), 퀄컴(Qualcomm Incorporated), 로버트 보쉬(Robert Bosch GmbH), 소니(Sony Corporation), ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics), 시놉시스(Synopsys, Inc.), 테크트로닉스(Tektronix, Inc.), 텔레다인 르크로이(Teledyne LeCroy), 도시바 일렉트로닉 디바이스 앤 스토리지 코퍼레이션(Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation), 발렌스 세미컨덕터(Valens Semiconductor) 등

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