泰克汽车电子测试白皮书

2www.tek.com.cn泰克汽车电子测试目 录1.节能与智能网联汽车演进.............................................................................................. 32.智能座舱与自动驾驶域介绍及测试................................................................................. 42.1. 域控制器板内高速信号测试......................................................................................................... 72.1.1 PCIe Gen 2/3/4 测试...................................................................................................................72.1.2 MIPI 系列总线介绍与测试........................................................................................................122.2. 车内异步串行总线测试.............................................................................................................. 492.2.1 LVDS（GMSL、FPDLINK）介绍与测试...................................................................................492.3. 汽车以太网测试........................................................................................................................ 542.3.1 以太网测试挑战：测试多条总线..............................................................................................562.3.2 XFI 介绍与测试.........................................................................................................................582.3.3 泰克汽车以太网解决方案.........................................................................................................602.4. 车内消费类接口测试................................................................................................................. 642.4.1 Display port 及 eDP 介绍与测试.............................................................................................642.4.2 HDMI 介绍与测试.....................................................................................................................692.4.3 V-BY-ONE 介绍与测试..............................................................................................................762.4.4 USB 3.2 介绍与测试.................................................................................................................872.5. 电磁兼容性调试与测试.............................................................................................................. 922.5.1 测试项目与条件.......................................................................................................................922.5.2 测试标准..................................................................................................................................932.5.3 预一致性测试...........................................................................................................................933.附录：参考文献........................................................................................................ 994.附录：GMSL 及 FPDLINK 背景................................................................................. 100 泰克汽车电子测试1. 节能与智能网联汽车演进新一轮汽车产业变革的驱动力主要来自于能源、互联和智能三大革命。能源革命是指传统动力汽车向新能源汽车的转变。汽车产品结构向“绿色低碳、智能网联”转型，带来了汽车产业技术“低碳化、信息化、智能化”的发展趋势，正在引领全球汽车技术创新发展。。受此影响，“三电”（电池、电机和电控系统）技术成为新的汽车核心技术，围绕“三电”将出现并行于传统动力系统产业链的全新产业链。互联革命和智能革命相辅相成，互为支撑，密不可分。互联化和智能化技术也将成为新的汽车核心技术。在此背景下，汽车产品也将发生六大突破性变化：一是由信息孤岛向智能终端转变；二是由人驾驶车向车自动驾驶转变；三是由耗能机械向可移动的储能供能单图 1.汽车产业生态系统开放融合 www.tek.com.cn3元转变；四是由拥有使用向共享使用转变；五是由制造向智能制造转变；六是由移动工具向出行服务转变。因而，智能网联汽车与新能源汽车将叠加交汇，并实现大规模协同发展。产业边界不断扩展且渐趋模糊，了传统整车企业、供应商和经销商以外，“电池、电机、电控”企业、信息通信技术企业、全新硬软件科技公司、新的运营商 / 服务商 / 内容商以及新基础设施公司等正在快速融入汽车产业。带来了汽车产业生态系统的“开源创新、开放融合”。【1】总的来说，汽车行业的“低碳化、信息化、智能化”带来了产业生态的融合转变，对于传统汽车行业的工程师带来了新的技术与应用，同时也让新融入行业角色的工程师要更好的结合汽车行业的特点来进行创新和应用，都是新的令人激动的挑战！ 4www.tek.com.cn泰克汽车电子测试2. 智能座舱与自动驾驶域介绍及测试汽车的“信息化、智能化”为汽车行业带来了软件定义汽车的新概念。它代表着车内软件的数量和价值（包括电子硬件）超过了机械硬件，代表着汽车行业的逐步转型，从高度的电子机械终端到智能、可扩展的移动电子终端并可持续升级。要成为如此智能的终端，汽车必须预先嵌入高级的硬件，而硬件的功能和价值通过整个生命周期中的 OTA 逐渐激活及增强。行业的价值链将从一站式的硬件销售变成持续的软件和服务优化，而消费者也期望汽车有类似智能手机的行为的客户感受。因此汽车的电子电气架构 (EEA) 需要从传统的分布式模型向中心化、简介化、可扩展化演进。概括的说，EEA 的演进将通过集成、域中心化及车中心化三步演进，如下图所示【2】：图 2.汽车电子电气架构演进路线 当前车内的电子电气架构以功能型的域集中形式为主，比如将动力域、底盘域、车身域整合为“车控域”；“智能座舱域”将取代原有的信息娱乐域，实现人机交互和 T-box 集成功能；“自动驾驶域”将负责高级自动驾驶的感知、规划和决策。当然造车的新势力会更进一步的采用域中心化及车中心化的先进架构实现更高级别的自动驾驶能力，实现“跨域融合”。智能座舱作为与消费者最直接的接触空间，是客户交互体验差异化的关键，汽车行业中的热点并且不断的加速演进。这也带来了智能座舱在数字仪表、信息娱乐、等多个显示域实现 HMI 的无缝连接，并且屏幕的尺寸也越来越大，多模交互、中控多屏以及智能联屏是智能座舱发展的趋势。 [2] 泰克汽车电子测试图 3.智能座舱示意图参考海思图 4.不断推进的分辨率及 SERDES 高速接口如下图所示，参考华为海思的智能座舱框图，典型的座舱域控制其中可能包含了各种各样的显示高速总线，比如 GMSL/FPD-LINK/MIPI DSI/CSI 等连接多种屏幕，同时也包含了各种车内互联接口，比如 CAN/作为设计者要面对下一代高速的视频及外设接口信号完整性，冗余的硬件设计满足消费者的全生命周期迭代升级要求，轻量化及降低线束，以及更低的功耗等等各种挑战。 www.tek.com.cn5CAN-FD/USB2.0/100BASE-T1 等 用 于 与 座 舱 中 各 种传感器、音频设备等外设的互联，从而可以通过硬件架构的集中和统一的智能化处理带来更丰富的沉浸式用户体验。 6www.tek.com.cn泰克汽车电子测试自动驾驶域涉及到感知、决策和执行三个层面，随着汽车智能化水平的不断提高，驱使着自动驾驶算力的不断增加以及融合感知能力的不断增强。这都使得传感器接口数量和带宽都高速增长，涉及到 MIPI D-PHY/CPHY/SERDES/ 车载以太网等等高速互联接口；以及内部计算接口总线、存储总线、芯片互联总线诸如PCIe Gen3/4、LPDDR4/5、XFI 等等。这都为硬件工图 5.自动驾驶域示意图图 6.参考 nVidia Orin 计算平台示例 程师带来不断提升的高速信号完整性及电源完整性设计与测试的挑战。以下将会对新一代电子电气架构下，智能座舱域及自动驾驶域内部涉及到的各类高速总线信号完整性及电源完整性测试进行分析和总结，帮助汽车行业工程师们能够应对日益提升的汽车硬件设计域测试要求。 图 7.PCIe 典型应用场景2.1 域控制器板内高速信号测试2.1.1 PCIe Gen 2/3/4 测试PCIe 总线简介PCIe 是数据中心和客户端应用中使用的主要的新兴高性能存储和串行总线。PCIe 在外设之间实现了数据通信。下图为 PCIe 总线传统的典型应用场景：由于汽车向“信息化、智能化”不断演进，