【摘要】在汽車智能化浪潮的洶涌推動下，高速、低延遲的車載SerDes 芯片市場前景日益明朗。

然而，海外雙寡頭長期掌控話語權，憑借技術優勢與協議壁壘，占據著市場的主導地位，國產廠商尚處于摸索階段。

從去年起，國產廠商相繼推出12G以上高速車載SerDes產品，或有望憑借后發優勢，從海外大廠手中奪取一定市場份額。

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以下是正文：

01高速、低延遲的車載SerDes芯片

SerDes，即Serializer（串行器）和Deserializer（解串器）的縮寫，其功能在于發送端將多路低速并行信號轉換為一路高速串行信號，在接收端則反之。

如此一來，既能消除高速并行數據線纜間的串擾，又能降低功耗，實現更高的傳輸速率并削減線纜成本。

汽車領域，SerDes芯片主要用于車載攝像頭、傳感器與顯示系統間的數據傳輸。

在SerDes尚未普及前，傳統汽車采用以CAN總線為主、Lin總線為輔的車載內部通信網絡。然而，隨著智能駕駛的發展，汽車電子系統日益復雜，數據傳輸量劇增，各類傳感器和控制單元都需實時傳輸圖像、雷達數據、車輛信息等大量數據。

經測算，一顆800萬像素攝像頭在高速、無損、無延遲傳輸時，按照RGB三色24bit，攝像頭30幀計算，每秒產生的數據量高達5.75Gbps帶寬，傳統的CAN/LIN總線已難以滿足需求。

基于此，SerDes技術逐漸應用于車端，用于攝像頭到ECU間的長距離數據傳輸，以實現高帶寬、低延遲，確保數據的實時性與可靠性。

隨著輔助駕駛/自動駕駛的逐步普及，車載攝像頭的使用數量和分辨率要求快速提高，自動駕駛級別越高，所需芯片數量越多；攝像頭和顯示器分辨率越高，SerDes芯片售價也越高。

據蓋世汽車，伴隨ADAS逐漸升級和加速滲透，疊加各車企硬件冗余性高，預計至2025年單車平均攝像頭搭載量有望接近5對（10顆）。

圖：車規SerDes芯片在汽車不同ADAS等級中的攝像頭應用

當前，車載SerDes對傳輸速率的要求并不嚴苛。

在技術實現方面，一般采用40nm或28nm芯片制程，通信速率處于3Gbps至12Gbps之間，其中6-8Gbps已能滿足多數需求。在智慧駕駛域，8MP攝像頭30幀情況下，SerDes帶寬大于5.76Gbps即可；智能座艙域中，4K@60Hz屏幕的SerDes則需12Gbps帶寬。

不過，隨著智能駕駛技術進步以及攝像頭、車內屏幕和娛樂設施的升級，預計到2027年/2028年，市場將出現24Gbps車載SerDes產品。

02海外雙寡頭掌握話語權，ADC芯片成突破關鍵

2023年是全球車載SerDes芯片市場顯著增長的一年，銷售額達到4.47億美元。預計到2030年，市場規模將擴大至16.77億美元，2024-2030年CAGR高達20.28%，市場潛力和增長動力強大。

值得一提的是，中國市場在車載SerDes芯片領域的發展尤為迅速。

2023年，中國市場規模已達到1.36億美元，占據全球市場30.40%的份額，成為推動全球市場增長的重要力量。預計到2030年，隨著中國汽車電子化、智能化進程的加快，中國市場規模將增長至6.03億美元，全球占比提升至35.96%，持續引領全球市場發展。

但美中不足的是，在車載SerDes芯片領域，海外廠商仍占據主導地位。

據QY Research數據，全球車載SerDes芯片第一梯隊供應商為ADI（原美信Maxim）和德州儀器（TI），2023年二者占據92%的市場份額；第二梯隊包括Inova Semiconductors、Sony Semiconductor和ROHM Semiconductor等，共占約6%的市場份額。

具體而言，SerDes芯片設計主要分四個部分，分別是模數轉換器ADC、鎖相環PLL、數字信號處理器DSP、以及RISC-V或者Arm架構，其中ADC和PLL是優化的核心。

可以說，ADC芯片的性能提升決定了SerDes芯片發展的步伐。

但從1996年起，西方國家就簽訂了《瓦森納協定》，其中限制了對中國出口高端ADC芯片，禁運范圍主要是精度超過8 位且速度超過10Msps的ADC。ADC速率的限制是當前國內SerDes廠商被卡住脖子的重要原因，大多數國內廠商只能拿到7bit規格的ADC。

而ADC／DAC可謂是整個模擬芯片皇冠上的明珠，技術難度非常高，其研發需要整個制造和研發環節的精密配合，普通廠商往往難以做到抽樣頻率和采樣精度兼得。

我國ADC芯片國產化率不足5%，國內市場被TI、ADI、美信三家吃掉了95%，美信被ADI收購之后，ADC芯片更是呈現出了與Serdes芯片完全一致的雙寡頭市場格局。

鎖相環也面臨著同樣的情況，TI和ADI兩分天下，國產企業受限于技術封鎖、人才匱乏、產研協同困難等原因前路尚且漫長。

03國產廠商乘勢而上，中高端仍然掣肘

當下，地緣政治博弈日益激烈，全球供應鏈變得十分脆弱，而中國作為新能源汽車智能化發展最快的高地，想要汽車產業不受制于人，車載芯片國產替代是重要一環。

近幾年，國內已經有超20家芯片廠商進入車載SerDes領域，從去年起，其中部分廠商陸續展示了12G以上高速車載SerDes產品。

但考慮到高速SerDes芯片技術本身需要長時間攻克，目前主流幾家仍集中于中低端產品。

舉例而言，據知情人士透露，成立于2017年的某Serdes公司就曾在長安車型上出現過問題，且收到過長安方面的索賠，后續還包含車輛召回等工作。

一般車企的索賠標準都會在合同中提前寫明，而安全類的如域控、智駕等產品則需要故障率為0。

盡管限制的如此嚴格，各車企仍對國產替代廠商們不放心，一般只敢交出自家低端車型產品，中高端車型仍由TI、ADI等幾家外商公司包攬。

另一邊，成立于2022年的仁芯科技產品進展迅速，但量產項目也并不算多。一位知情人士透露，慷智年收入達到億元級別，仁芯成立時間較短，收入量級要低。

2024年4月北京車展，仁芯科技展示了首顆16G高性能車載SerDes芯片，該芯片于2024年二季度量產。

一位從業者認為，高性能車載SerDes芯片目前仍處于發展初期，產品出點問題在這個階段也屬正常現象，各新勢力企業仍需要市場給予更高的包容度，誰能拔得頭籌還很難判斷。

產業鏈包容度，說歸說，實際情況是，除非前兩三年供應鏈大擾動時期，目前汽車產業早已進入一個穩態，即便是國產替代，緊迫度、進度和重視程度，相較緊俏時期，早已回落不少，越是承平時期，越是拼產品力、量產工程基本功和性價比。

于是，我們也在近期也可以看到不少汽車芯片公司，普遍遇到了一個“億元”收入里程碑的瓶頸，接下來三年，誰能在硬實力上率先達標，誰便能率先突破這一瓶頸。

04走向公有化的傳輸協議

盡管SerDes芯片傳輸原理相似，市場上的傳輸協議卻并不統一。

首先是各大芯片廠商的私有協議。TI和ADI是車載SerDes市場的龍頭，曾占據市場超95%份額。

ADI的SerDes業務源于對美信的收購，其SerDes芯片采用名為GMSL的私有協議，已迭代至第三代GMSL3X，正向傳輸速率最高達12Gbps，反向速率最高187.5Mbps，同軸電纜傳輸距離可達14米，雙絞線傳輸距離為7米。

TI的SerDes芯片采用FDP - Link私有協議，自1996年推出后已迭代至第四代FDP - Link IV，支持8MP+車載攝像頭，正向視頻傳輸速率最高10Gbps，反向速率最高168.75Mbps。

在德國主機廠應用較多的Inova公司，其SerDes芯片采用APIX私有協議，已更新至第三代，單條雙絞線傳輸速率可達6Gbps，四條雙絞線可實現12Gbps速率，且支持多種線纜媒介，如STP、QTP和同軸電纜等，可降低線纜成本。

日本汽車芯片大廠羅姆的SerDes芯片使用Clockless Link協議，通過一對差分線路傳輸數據，傳輸速率最高僅2.7Gbps。

圖像傳感器大廠索尼也有自家SerDes產品，部分日系車型搭載，采用GVIF（Gigabit Video InterFace）私有傳輸協議，最新產品據稱可實現800萬像素攝像頭每秒45幀輸出畫面，約為8.63Gbps。

國內部分SerDes廠商也采用私有協議。

慷智自研的AHDL已迭代至第三代，今年5月宣布采用第三代AHDL的20Gbps車規級SerDes芯片成功點亮，單通道可實現10Gbps（NRZ）和20Gbps（PAM4）視頻傳輸速率，最高支持3200萬像素視頻傳輸@30fps及4K +顯示屏，預計2024年底提供樣片。

仁芯科技的R - LinC系列車載SerDes芯片采用私有協議，向下兼容全速率16Gbps - 1.6Gbps，支持15米遠傳輸距離，插損補償能力達30dB以上，可實現17MP超高分辨率ADAS攝像頭。

不過，由于協議綁定，當主機廠選擇方案時ADAS控制器和傳感器兩端必須使用同一協議的SerDes芯片，大大縮小了供應鏈選擇范圍，對主機廠十分不利。

因此，制定統一標準成為汽車行業尤其是強勢主機廠積極推動的方向。

目前共有三種公有SerDes傳輸協議。

其一是ASA聯盟的ASA - ML，該聯盟由寶馬集團聯合大陸、恩智浦、博通等Tier1、汽車芯片巨頭于2019年成立，現有超70個成員企業。

2020年12月，ASA發布“ASA Motion Link（ASA - ML）”收發器規范v1.01，定義了一種SerDes通信技術，線路速率從2Gbps到16Gbps，正在制定的v1.1版本下行速率將高達64Gbps。

其二是MIPI聯盟的A - PHY。MIPI是移動行業處理器接口聯盟，此前制定的C - PHY、D - PHY等標準已在智能手機、高端顯示器、攝像頭、相機模塊等領域廣泛應用。

MIPI聯盟于2021年發布MIPI A - PHY v1.0，去年5月更新至MIPI A - PHY v1.1.1版本。A - PHY v1.0版本下行速率支持2Gbps至16Gbps，上行速率100Mbps，同軸電纜傳輸距離達15米。

值得一提的是，2023年MIPI聯盟與ASA簽訂合作協議，未來使用MIPI CSI - 2接口可與ASA - ML物理層互聯，為建立更廣泛生態創造了條件。

此外，中國汽標委2023年發布了HSMT標準征求意見稿，下行速率最高12.8Gbps、上行速率100Mbps，抗干擾性強。

目前，國內廠商瑞發科推出基于HSMT的車載SerDes芯片，芯熾科技、首傳微電子、Valens等海內外廠商在A - PHY協議上推出SerDes芯片，ASA - ML有Microchip、景略半導體等開發了相關產品。

05尾聲

市場規模看，車載Serdes芯片目前還是一個非常小眾的市場，2023年約為4.5億美金。

但新能源車的普及勢必帶動自動駕駛和智能座艙的滲透率不斷提高，車規SerDes芯片市場空間快速增長只是時間問題。

TI、ADI等傳統大廠憑借著先發優勢幾乎壟斷了全球車載顯示SerDes與車載攝像頭SerDes市場。

而汽車產業鏈國產化和協議公有化的趨勢，則給了國內廠商一次彎道超車的機會，不少廠商已有部分產品量產上車。

未來2-3年是重要的窗口期，產品質量和量產速度將是殺出重圍的關鍵。

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