新一代圖像顯示SoC助力智能座艙大屏顯示及人機(jī)互動(dòng)

1   智能座艙域的圖像顯示趨勢(shì)

Socionext在汽車電子電氣化領(lǐng)域主要關(guān)注的是智能座艙域控制器。目前該行業(yè)的痛點(diǎn)之一是如何滿足越來(lái)越多的大屏顯示和通過(guò)屏幕進(jìn)行人機(jī)互動(dòng)（HMI）的需求。

有別于傳統(tǒng)汽車駕駛的電氣架構(gòu)，智能座艙域控制器(Cockpit Domain Controller)內(nèi)的顯示屏和主控制器距離較遠(yuǎn)，需要配置適合長(zhǎng)距離的安全可靠的高速視頻串行總線(Serdes)將控制器里的內(nèi)容傳輸至顯示屏端。顯示圖形和視頻流的分辨率越高，需要總線的速度也就越高。如為了支持8K屏的正常顯示，那么就需要12 Gbit/s或更高速度的串行協(xié)議來(lái)支持信息的傳輸。在保證高速傳輸?shù)耐瑫r(shí)，還需保證信息安全，可靠的視頻盜取保護(hù)機(jī)制也是未來(lái)必要的配置之一。

此外，如何保證圖像視頻信息的完整性和可靠性也是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，對(duì)于關(guān)鍵圖形內(nèi)容，尤其是對(duì)安全駕駛有關(guān)的一些圖標(biāo)和影像，行業(yè)內(nèi)對(duì)這種出現(xiàn)錯(cuò)誤顯示的容忍度是很低的，比如圖像失真、屏幕凍結(jié)等現(xiàn)象，因?yàn)檫@可能會(huì)導(dǎo)致生命受到威脅。為了解決這類問(wèn)題，需要加入一些特殊的功能機(jī)制來(lái)讓控制器對(duì)這些情況做監(jiān)測(cè)、診斷和處理，并引入汽車功能安全標(biāo)準(zhǔn)，保證系統(tǒng)達(dá)到所需要的功能安全等級(jí)，把風(fēng)險(xiǎn)控制在合理的概率下。就目前汽車座艙域控制器系統(tǒng)來(lái)看，屏幕端的功能安全等級(jí)要求一般需要達(dá)到ASIL B等級(jí)。

Socionext（索喜科技）汽車市場(chǎng)部經(jīng)理徐凱凱

2   Socionext的解決方案

為了滿足上述市場(chǎng)趨勢(shì)，Socionext推出了智能屏幕顯示芯片方案Indigo。

圖 Socionext智能屏幕顯示芯片方案Indigo

Indigo集成了合作公司INOVA成熟的高速視頻串行總線協(xié)議APIX，可支持12 Gbit/s的速度，很好地滿足了座艙內(nèi)對(duì)大屏顯示的需求。它還支持ASIL的功能安全認(rèn)證，而且可以裝配視頻內(nèi)容保護(hù)技術(shù)HDCP，提供高速、可靠、信息安全的傳輸通道。最新Indigo3也配備有支持其他Serdes協(xié)議的接口，使其應(yīng)用市場(chǎng)更為廣泛。

Indigo還配備了一些安全功能機(jī)制來(lái)幫助系統(tǒng)達(dá)到ASIL功能安全等級(jí)。簽名單元可以對(duì)屏幕進(jìn)行自定義的區(qū)域校驗(yàn)檢查，保證關(guān)鍵信息的準(zhǔn)確性，同時(shí)還可以做凍屏檢測(cè)。安全屏切換功能可以在內(nèi)容嚴(yán)重失真的情況下提醒駕駛員，并通過(guò)備用通道提供基本的駕駛信息，將危害程度降到最低。其他一些輔助功能如溫度監(jiān)控、數(shù)據(jù)自校驗(yàn)、狀態(tài)監(jiān)控等都在實(shí)時(shí)的保證芯片功能的正常運(yùn)作。

Indigo解決方案的另外一個(gè)優(yōu)勢(shì)是它的圖形處理能力。該方案集成有Socionext自主研發(fā)的2D圖形處理器 IP) SEERIS^?, 可以對(duì)圖形做Gamma校正、3D-LUT、壓縮等處理，并可同時(shí)輸出2個(gè)視頻流來(lái)支持雙聯(lián)屏顯示。新的產(chǎn)品規(guī)劃還將加入圖像Warping功能以配合HUD的應(yīng)用，為了增強(qiáng)顯示功能，區(qū)域背光調(diào)整(LocalDimming)的功能算法也將加入到下一代Indigo產(chǎn)品中。此外，高集成度芯片級(jí)解決方案Indigo，還可幫助簡(jiǎn)化電路，減少功能安全配置的復(fù)雜度，進(jìn)而推動(dòng)汽車智能座艙域控制器的發(fā)展。

（注：本文來(lái)源于《電子產(chǎn)品世界》2020年12月期）