VIP+MIPI，实现汽车和数字生态系统功能安全

来源:新思科技发布时间:2023-01-092905浏览

汽车行业正在经历重大变革，为了让使用者有更好的用户体验，开发者们对位深、帧速率、摄像头、显示器分辨率，以及最重要的功能安全性的要求越来越高。为了应对这些挑战并支持未来的汽车架构，MIPI联盟开发了一个端到端框架──MIPI汽车SerDes解决方案（MASS），用于将传感器、摄像头、显示器及其他诸多行业标准协议与功能安全性与软件安全性关联在一起。

新思科技的验证IP（VIP）可用于MIPI，从而提供一套包含方法学、验证以及生产力提升等特性的全面解决方案。本文将介绍MIPI CSE™（摄像头服务扩展，MASS连接框架的关键组件之一）的特性和细节，以及新思科技的VIP解决方案将如何支持这一协议。

▲图1：汽车传感器接口

MIPI CSE是什么？

在MASS发布之前，对于外设组件与CPU之间的远程通信，汽车行业不得不依赖于SerDes协议，或是提供自己的功能安全解决方案。这在很大程度上是因为缺乏标准和支持网络架构，当时供应商的选择其实是有限的，规模经济受到了限制，而且设计复杂性和费用也在不断攀升。

MASS涵盖了一套广泛采用的协议，这些协议已用于数十亿台设备的高层应用中，现在开始入局汽车行业。MIPI CSE协议是MASS套件的一部分，它扩展了MIPI CSI-2®（摄像头串行接口2）协议的功能，以支持功能安全性，从而使基于MASS的应用能够满足ISO 26262标准的功能安全性要求。

结合使用MIPI CSI-2和MIPI CSE

MIPI摄像头接口、传感器和应用处理器可以彼此通信，为汽车、无人机、智能手机、平板电脑及其他设备提供先进的成像功能、高分辨率图像和丰富的色彩。MIPI CSI-2是高速摄像头和成像接口最广泛采用的协议，而对于汽车应用来说，MIPI CSE的引入无疑进一步改进了这一协议，它增加了一些扩展功能，比如下图所示的功能安全性和软件安全性。

▲图2：MIPI CSE架构

通过实现流程标准化和简化流程，MIPI CSE协议有助于将高性能图像传感器集成到下一代车辆和物联网设备中。此外，MIPI CSE还为MIPI CSI-2增加了新的功能，以用于下一代图像传感器应用，例如下面所列的应用。

使用MIPI CSE实现功能安全性

MIPI CSE实现的功能安全性利用三个主要功能来进行图像数据传输：

循环冗余校验（CRC-32）
帧计数器
消息计数器

▲图3：MIPI CSE的功能安全性特性

MIPI CSE包括两种类型的协议，以确保图像和控制数据的功能安全性：

CSE_i（图像数据传输）– 在CSE_i中，SEP（服务扩展包）格式提供从传感器到关联ECU的端到端数据保护机制。SEP支持从起点到终点的全程E2E防护，而不论PHY设备是A-PHY、C-PHY还是DPHY。
CSE_c（控制数据传输）– 在CSE_c中，传感器与关联ECU之间的控制通道将由ESS-CCI（增强的摄像头命令接口信息安全与软件安全）协议进行端到端保护。

SEP数据包由源节点创建并发送到宿节点，并可能在源和宿之间遭到修改或破坏；如果系统中的所有组件（即源和宿）都支持MIPI CSE，则可以检测到该情况。

结语

汽车技术正在以前所未有的速度发展，而电子元件在新型汽车的设计与成功运行中所起的作用从未像今天这么重要。借助MIPI汽车SerDes解决方案（其中包括MIPI CSI-2和MIPI CSE），汽车制造商能够集成各种新兴的安全措施，例如低延迟倒车影像、标志检测传感器和360度全景摄像头。除了汽车应用外，MIPI CSE功能也适合用于其他安全关键型应用。

新思科技用于MIPI CSI-2的VIP原生集成了新思科技的Verdi®协议分析器调试解决方案以及Verdi®性能分析器。新思科技VIP可以在运行时动态切换速度配置，并提供了一组广泛且可定制的帧生成和错误注入功能。

在SoC上运行系统级有效载荷需要更快的、基于硬件的流片前解决方案。基于新思科技IP的新思科技事务处理器、内存模型、混合和虚拟解决方案可在业界速度最快的验证硬件、新思科技ZeBu®硬件加速解决方案和新思科技HAPS®原型系统上实现各种验证和验证用例。

在支持最新MIPI协议方面，新思科技一直是先行者。

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