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Interfaces entre composants : l’alliance Mipi multiplie les initiatives pour la conduite automobile automatisée

Publié le 14 octobre 2019 à 11:57 par Pierrick Arlot        Architecture

Mipi A-PHY

L’alliance Mipi, l’organisme qui édicte des standards pour liaisons entre composants au sein des terminaux mobiles, nomades et embarqués, compte boucler d’ici à la fin de l’année la spécification de couche physique Mipi A-PHY v1.0 pour une disponibilité début 2020. Une spécification qui cible en premier lieu les interconnexions à très haut débit dans les systèmes d’assistance évoluée à la conduite (ADAS), les systèmes de conduite autonome (ADS) et les capteurs donnant une vue d'ensemble de l'environnement autour de l’automobile (caméras, lidars, radars…).

Dans ce cadre, l’organisme industriel a récemment mis en ligne sur son site un livre blanc intitulé MIPI Alliance : Driving the Wires of Automotive (consultable ici) où est exposée la manière dont l’alliance optimise ses spécifications actuelles pour les applications automobiles et développe des évolutions et de nouvelles spécifications pour ce secteur particulier. Le livre blanc donne des détails approfondis sur la spécification Mipi A-PHY v1.0 dont l’ambition est de fournir à l'industrie automobile un standard de connectivité embarquée unifiée répondant aux besoins en termes de débit élevé, de faible latence, de sécurité fonctionnelle, de câblage léger, de faible consommation électrique et d'économies d'échelle.

La couche physique A-PHY doit permettre la transmission simultanée et asymétrique de données haut débit (dans un seul sens), de données de contrôle/commande (en bidirectionnel) et de signaux d’alimentation sur le même câblage selon une topologie point à point. Les communications pourront être véhiculées sur des câbles coaxiaux jusqu'à 15 mètres et sur des câbles blindés de paires de cuivre différentielles, possédant chacun jusqu'à quatre connecteurs en ligne. La couche physique A-PHY sera en outre apte nativement à véhiculer les protocoles Mipi CSI-2 (pour les caméras) et Mipi DSI-2 (pour les afficheurs) entre des composants situés n'importe où dans le véhicule, ainsi que d'autres types d'interface. Ces protocoles utilisent actuellement les couches physiques de courte portée Mipi D-PHY et Mipi C-PHY et nécessitent une "passerelle" vers une couche physique propriétaire de longue portée, afin de connecter entre eux les sous-systèmes éloignés les uns des autres.

La solution A-PHY offrira donc une couche physique de longue portée unique, qui permettra aux concepteurs d'utiliser la même technologie, quel que soit le cas d’usage, insiste l’alliance Mipi. La spécification Mipi A-PHY définira en outre deux profils pour des vitesses de transmission comprises entre 2 Gbit/s et 16 Gbit/s, avec une feuille de route envisagée vers 24-48 Gbit/s et au-delà. Le profil 1 s’appuiera sur le codage NRZ 8b10b et ciblera les applications à très haut débit « modéré » (avec un maximum de 8 Gbit/s pour une portée de quinze mètres) dans une optique de faible coût et de complexité limitée pour un temps de mise sur le marché réduit. Le Profil 2, quant à lui, a clairement l’ambition de répondre aux futurs besoins d’ultrahaut débit qui sont pressentis dans l’automobile. Il repose sur un schéma de retransmission de niveau PHY (RTS) avec annulation d’interférences à bande étroite (NBIC) issu d’une proposition de la société Valens.

Parallèlement à ses travaux sur la spécification A-PHY v1.0, l’alliance Mipi est en cours d’identification des exigences de la future mouture A-PHY v2.0 sachant que les premiers véhicules utilisant les composants A-PHY devraient entrer en phase de production en 2024.

Ajoutons que l’alliance industrielle met également à jour d'autres spécifications afin de satisfaire aux exigences de véhicules à la technologie toujours plus complexe. A titre d’exemple, le standard Mipi CSI-2 v3.0, récemment publié, est considéré comme une évolution majeure de l'interface initiale utilisée pour relier les capteurs de caméra aux processeurs d'application. Parmi les améliorations, on trouve notamment la prise en charge du format de profondeur de couleurs RAW-24 qui permet de représenter les pixels de chaque image avec une précision sur 24 bits. L’idée étant que les véhicules à la conduite automatisée puissent identifier plus précisément les obstacles et les dangers et prendre des décisions à partir d’images de qualité supérieure.

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