干货周记：不是所有的SerDes都叫GMSL(入门二：屏幕接口篇)

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接上回说。在车载SerDes应用中，GMSL主要分摄像头和屏幕两大类。

咱在上期《干货周记：不是所有的SerDes都叫GMSL(入门一：摄像头接口篇)（汽车电子9）》中，主要聊了各种摄像头的输出接口，以及这些“小可爱”们的特点和历史。

简而言之，在摄像头端的GMSL器件，主要会涉及到：DVP并口和MIPI CSI等接口，简单来说，大致如下：

从辈分上讲，GMSL技术和老对手FPD-Link类似，都是多年资深老法师了。它们也都是始于上世纪90年代。算起来，初代GMSL产品面世，也都已经二十年有余了。据公开资料，GMSL可分为1代，2代和3代，据说4代也已经在路上了。更细节的内容，咱留到“信号篇”中再聊。

说完摄像头端，咱也该言归正传，开聊屏幕端接口了。

说到屏幕端接口，常见的有：VGA、RGB（并口）、DVI、HDMI、雷电口、USB/eDP/DP、LVDS、MIPI-DSI、V-By-One、以太网等。其中，有部分接口，与摄像头输出接口类似，咱就不重复了，感兴趣的可以参见上期《干货周记：不是所有的SerDes都叫GMSL(入门一：摄像头接口篇)（汽车电子9）》。

这里咱主要说说，几个有特点的屏幕接口：

一、LVDS：低压差分信号（串行）。

提到LVDS，就必须要提oLDI（Open LVDS显示接口），oLDI基于LVDS技术，遵循TIA/EIA-644标准，通常会需要在RX末端端接100欧。速率方面，oLDI单端口一般能到几百Mbps~3.xGbps, 此外，oLDI接口还能上双端口模式，以支持更大的带宽。

如果你仔细观察过oLDI接口，你会发现，它和MIPI长得很像：也都是由“差分时钟”和“差分数据对”构成，且每个Port通常也都会有4个lane。只是二者在PHY的设计上，以及接口协议上有所不同，导致了二者的魔法值/技能树，也有所不同。

优点：普遍且免费。350mV左右的电压意味着低功耗，差分的形式也让它拥有了不错的抗干扰能力。另外，oLDI的传输距离，其实也还行：在优质线缆的加持下，100Mbps以内的速率，可达10米的传输距离。1Gbps以内的速率下，也能达到1米的传输距离。

缺点：速率有限。单oLDI端口一般最多支持150MHz的PCLK（1080P/60Hz），双端口的上限基本也就到300MHz的PCLK了，虽然这已能满足当前多数场景，但对于车载屏幕的内卷需求（高刷、高分辨率），oLDI恐怕略显乏力。

车载领域，oLDI也是很普遍的，GMSL当然有支持oLDI接口的器件。

二、MIPI-DSI（串行）

上期咱聊过过MIPI的CSI，以及对应的CPHY和DPHY。说回DSI协议，它也是支持CPHY和DPHY物理层接口的，它和CSI不同的是，DSI支持命令模式，允许主机处理器向显示模块发送命令和参数，而CSI-2则使用一个基于I2C的辅助通道进行控制和状态功能的通信。

从DSI-v1.01到v1.1, v1.2再到近几年的DSI-v2.0，DSI也一直在进化。同时，它也保留了对先前版本的兼容，可支持任何分辨率，可配置一或多个数据通道，周到而得体。

比如，v2.0的新增了自适应刷新面板功能，也能支持最新的VESA DSC压缩了，结合最新的MIPI D-PHY v3.0或MIPI C-PHY v2.1物理层接口，DSI-2在移动端的威力，不可谓不大。但你别忘了，它的威力，主要体现在移动设备端。咱也不难看出，其主要进化方向，也主要是针对手机、平板、甚至“手表”等移动设备的。

优点：低功耗、高速率（管够），更新迭代快，专为移动设备设计。它也能支持多种显示模式和分辨率，适应不同的屏幕。如此，可有效减少显示接口所需的引脚数量，节省移动设备内部空间。

缺点：成也萧何，败也萧何。从MIPI-DSI缩写：Mobile Industry Processor Interface，Display Serial Interface，也能看出其“移动行业处理器接口”自身强大的“移动设备”基因，这导致在其他领域的通用性一般。比如，车规屏幕中，几乎见不到MIPI接口的面板。

但是，目前在车载领域，众多SoC很多还是源于高制程的消费类SoC，所以很多还是具备MIPI-DSI输出能力的，GMSL自然也有支持MIPI-DSI的显示接口的器件。

三、HDMI：高清多媒体接口（串行）

HDMI接口在消费类音视频市场，可谓是呼风唤雨。价格不菲，却也早早地建立起了自己的生态位。放眼神州大地，哪个公司的会议室里，不预留几条HDMI线？哪家游戏主机厂敢不上HDMI？哪些AVR音视频设备不支持HDMI接口？

20多年前，HDMI v1.0带宽为4.5Gbps，最高能支持到1080P的视频信号。到后来v1.1, v1.2, v1.3, 直到HDMI1.4，HDMI可支持4K分辨率了，还增加了HEC（网络功能）、ARC（音频回传）和支持3D等功能。

众所周知，消费类电子市场也是极其内卷的，到了HDMI2.1，它又引入了动态HDR、可变刷新率（VRR）、快速帧传输（QFT）、自动低延迟模式（ALLM）等新功能，这些功能在游戏和专业应用中特别有用。

优点：能同时传输高清视频和多声道音频，支持多种视频格式和分辨率，包括 4K、8K 以及高帧率内容；具有较好的兼容性和易用性，广泛应用于消费电子产品，如电视、蓝光播放器、游戏机、电脑显卡等。

缺点：需向制造商收License许可费。随着版本的更新，也会需要频繁的硬件升级，才可支持更高的功能，另外，接口插拔次数多后可能会出现接触不良的情况。很多人在会议室，可能都遇到过尴尬的黑屏时刻。

在车载领域，众多SoC也是有HDMI输出能力的，但车载屏幕极少用HDMI接口。所以，GMSL有支持HDMI接口的加串器。

四、eDP/DP：嵌入式/显示接口（串行）

DP接口主要用于显示器和投影仪等设备，而eDP则是DP在嵌入式方向的拓展，从某种程度上说，eDP脱胎于DP，它既在协议上完全兼容DP，也在硬件链路上，与DP一致。

硬件上，它有1~4对差分信号，可包含视频和音频信号。没有专门的时钟线，时钟从数据中恢复。AUX通道也是一对差分线。最大传输速率为1Mbps，可用来传输配置参数与指令，如读取EDID信息、显示器的状态寄存器等。另外，HPD是个单向中断信号（检测热插拔），由Sink端发出，该功能在eDP中是可选的。

此外，eDP甚至还包含对其他功能的支持（如触摸功能），允许各家厂商，自定义一些信号属性与要求。随着技术的发展，eDP/DP接口的版本也在不断更新，以满足更高的显示需求。

优点：免费，免授权免认证，低功耗，性能强、又普遍。很多厂商开发DP就是为了替换昂贵的HDMI而做的，现在的eDP基本已经是，笔记本内部驱动液晶屏的标准接口了，而且，在各方面都遥遥领先，比如带宽，比如多屏显示的灵活度等等。这也是Roy最看好的视频显示接口。

缺点：eDP/DP的缺点真不多。如果非要说的话，可能就是在某些领域，暂时还不如 HDMI普及。但种种迹象表明，eDP/DP接口代表着未来。

我自己的游戏机投屏到笔记的案例中，也有切身体会。感兴趣的可以来这里看下：干货周记：你可能需要个“视频采集卡”（消费电子10）

这么高潜力的接口，GMSL肯定支持eDP/DP接口，包括加串和解串器。

关于带宽

其实不同摄像头和屏幕的分辨率，所需带宽也各不相同，这同时也和具体器件的配置、应用相关。根据经验，如下带宽需求供参考：

摄像头端：

屏幕显示端：

“摄像头接口篇”和“屏幕接口篇”之外，后续，咱还会陆续更新：信号篇、应用篇、智能驾驶篇、智能座舱篇，敬请关注。

End

Roy个人观点，仅供参考。

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