轻量化成为众多车企选择的路径

天下武功无坚不摧,唯快不破。如何在汽车领域中实现“快"这个目标,在不同文化之下的汽车企业,有着属于自己的不同见解。资源丰富的美国车企,会以大排量、大功率的发动机 ,借助猛兽般的气势来提升速度。相比较而言,讲究精细、效率化的车企,则以材料学为基础将车身重量降低,从而实现唯快不破。

这两种解决方案不能以偏概全地判断谁对谁错,更应该说是在不同背景下的最优解而已。大排量、大力的快只是直路上的快,而轻量化的快则是无时无刻的快。随着各国对于汽车排放、污染、环保等话题的深入,大排量发动机的路线显然是难上加难。因此,轻量化成为众多车企选择的路径。

减负/音频线束  

ADI推出的汽车音频总线A2B作为一种高带宽双向数字总线，最初用于解决汽车应用中的音频分配挑战。因为现有的汽车音频网络一般使用多个点对点模拟连接，A2B技术可以解决许多与点对点模拟连接相关的挑战，包括电缆重量、电缆成本、布线难题，以及多个连接的可靠性。它有助于通过非屏蔽双绞(UTP)线和连接器基础设施，在整个分配式多节点音频系统中传输完全同步的音频数据(I2S/TDM/PDM)和控制数据(I2C)。该技术在上行和下行总线上支持多达32个音频通道，提供50 Mbps总带宽。A2B技术支持点对点、菊花链和分支网络拓扑。

A2B技术是减轻车重的一种方法，上图左侧显示的例子是车辆中的传统线束，布置非常复杂，使用大量的铜材料和大量的连接器。右侧显示的是A2B例子，用单对非屏蔽双绞线电缆就能替换上方图中显示的线束。从生产角度看，这要容易得多，连接器更便宜且更小，但最重要的是，从线束中减除的铜材料量相当大。在ADI与沃尔沃的合作新闻中，有提到ADI的解决方案使音频系统能够连接到低延时总线架构中，不仅能保证音频的高保真度，还可在车内减轻多达50公斤的线缆和绝缘装置。  

近年来，由于A2B可以保证延时最多2个时钟周期，为ANC/RNC这样的延时敏感型应用提供时间确定性，正是在50Mbps下的两个时钟周期时延，为汽车道路或发动机噪音到达乘客只需要大约 0.009 秒的声音传播条件下的噪声消除创造了非常必要条件，近年来在大量的汽车路噪消噪中得到应用。汽车主动消噪技术的应用为汽车创造一个非常舒适和安静的内部环境，避免使用消音材料降低燃油效率。另外，创造这种安静的环境并控制其中的一些噪声源，从而减弱车架中的振动，还能进一步延长汽车使用寿命。    

事实上，车辆中消音材料多达80磅并不少见，算一下就会知道这种材料会使车辆的续航里程减少大约2.5%。换言之，如果我们能用电子解决方案代替这种消音材料，从而减除80磅的材料，那么电动汽车的续航里程或内燃机的燃油效率将提高百分之二点五，这是相当大的改善。许多汽车制造商花费成百上千万美元来试图将燃油效率提高百分之几，减除消音材料从而减重80磅，是达到目的方法之一。    

减负/视频总线  

现代汽车在自动化和智能化趋势下，各种传感器与信息娱乐系统配置越来越丰富，例如33 英寸、分辨率高达9K的 LED 超大连屏，部署中控、副驾双15.7英寸3K OLED双联屏以及后排顶部大尺寸吸顶屏，6颗800万像素摄像头和5颗200万像素摄像头以及1个毫米波雷达+12个超声波雷达+1个激光雷达等感知部件……几年前是高配甚至不可想象的配置，在今天已经成为很多新款车型标配。  

如何为如此众多的系统提供数据传输？传统的数据通讯一般采用并行总线增加带宽，将控制信息与视频数据单独编码进行独立传输，完成后再进行相应的解码。此种方式会导致线束越来越多，成本与线束重量也随之增加，同时还会有EMI的风险。  

相较并行总线，SerDes（Serializer/Deserializer，串行器/解串器）是当前主流的时分多路复用、点对点的串行通信技术，不存在信号线间的干扰，而且也没有同一时序要求，只需提高频率就能进行更高数据流传输，能有效满足车载高带宽数据实时传输需求。ADI GMSL（千兆多媒体串行链路）技术作为SerDes的一种，串行器与解串器芯片的互操作性允许链路两侧使用不同接口，广泛适用于车内UHD视频、音频、控制信息、组合传感器等数据的高速传输。GMSL通信介质支持长达15m同轴电缆或10m-15m屏蔽双绞线电缆，具有相当大的配置灵活性和成本优势，同时满足汽车行业最苛刻的电磁兼容要求。

此外，GMSL还可以通过电缆供电，既传数据又供电，这样可以省一条电源线和地线，对于成本、车自身重量来说，都是一个非常大的改进。作为一种双向的传输连接，GMSL也能进行控制信号的传输和多路集成，例如显示屏的触摸检测与信息处理等，由于一个GMSL串行器最多可驱动四个解串器，因此理论上可同时传输四块屏幕的数据信息，进一步降低电缆成本和重量。  

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