בשנים האחרונות, יצרני המכוניות בכל העולם מתחרים זה בזה במרוץ אל עבר הרכב האוטונומי הנכסף. עוד ועוד פונקציות ומערכות מתקדמות מתווספות למכוניות, כאשר הסנסורים והמצלמות הרבות שנכנסים אל תוך כלי הרכב מחייבים העברת וידאו בקצב גבוה וברזולוציות גבוהות מתמיד. כדי לתמוך בכל הדרישות הללו, פרוטוקולי התקשורת והעברת המידע במכונית נמתחים אל קצה גבול היכולת, עד כדי כך שהם מהווים מכשול של ממש בדרך להפיכת החלום למציאות.
סביבת פנים הרכב היא מאתגרת ביותר עבור פרוטוקולי תקשורת מהירה, משלל סיבות - טמפרטורות קיצוניות, דחיסה של כבלים ורכיבים אלקטרונים בצפיפות רבה, ורעשים אלקטרומגנטיים המגיעים מבחוץ. זוהי סביבה משתנה שלא ניתן להיערך אליה, או לבדוק אותה בתנאי מעבדה. אם מוסיפים לכך את העובדה שאפליקציות המשפיעות על חיי אדם, כגון נהיגה אוטונומית, חייבות לעמוד בסטנדרטים הגבוהים ביותר של אמינות וחסינות כנגד רעשים ותקלות - אפשר להבין את גודל האתגר.
עד כה, התעשייה הסתמכה על פתרונות תקשורת ישנים, טרום עידן המהפכה האוטונומית, בהיעדר פתרון תקשורת המסוגל להתמודד עם רוחב הפס הגבוה, מרחק הקישור ומהירות התגובה הנדרשים במכוניות העתיד, תוך שמירה על דרישות האמינות והבטיחות המקובלים בתעשייה.
ההערכה היא ששנת 2023 תסמן את תחילת הסוף של פתרונות התקשורת הישנים, בזכות תקן חדש בתעשייה, MIPI A-PHY, שפותח כדי לתת מענה לדרישות החדשות והתובעניות של תקשורת וידאו בקצבים גבוהים במכוניות המתקדמות של העתיד.
התקן מציע יכולות מתקדמות רבות, ובהן:
תקשורת רחבת פס א-סימטרית התומכת הן בטופולוגיית P2P והן בטופולוגיית רשת.
טווח קישוריות של עד 15 מטרים.
5 מהירויות שונות של 2, 4, 8, 12 ו- 16Gbps, כולן פועלות בתדרים שלא עולים על 2GHz, עם תכנית להגיע עד ל-48Gbps.
אופציה לאחד ממשקי תקשורת שונים, כולל וידאו, בקרה וחשמל, על גבי כבל פיזי יחיד ובכך לפשט משמעותית את כמות הכבילה במכונית.
לינקים ללא תקלות - קצב טעויות (PER) של 10 בחזקת מינוס 19, נמוך לאין שיעור מכל פתרון אחר, המאפשר אמינות חסרת תקדים לכל אורך חיי הרכב.
התכונה החשובה ביותר של MIPI A-PHY היא שיעור השגיאות הנמוך שלו. מתכנני התקן הבינו שכדי לממש את חזון המכונית האוטונומית על כל הדרישות הטכנולוגיות המתקדמות שלו, ומבלי להתפשר על הבטיחות, יהיה צורך בשיעור שגיאות בסדר גודל שלא נראה בתעשייה - 10 בחזקת מינוס 19. רק כדי לסבר את האוזן, המשמעות היא שאם העברת המידע תימשך לנצח, תתרחש שגיאה כל 10,000 שנים בערך.
MIPI A-PHY מציג גישה שונה וחדשה להתמודדות עם שגיאות, שבמקום להגביל את הארכיטקטורה על ידי קיצור טווחים, כבילה יקרה ועוד, לומדת את סביבת הרעשים האלקטרומגנטיים בכל רגע נתון, ובעזרת אלגוריתמים של בינה מלאכותית, יכולה להגיב לחריגות ולווריאציות פתאומיות ולהתאים את עצמה לטווח הפיזי. מעבר לשיעור השגיאות הנמוך ולאמינות חסרת התקדים, גישה זו גם מאפשרת גמישות בארכיטקטורה ובתכנון המכונית, פישוט והוזלה של הכבילה והתפתחות וגדילה של רוחב הפס לעוד שנים ארוכות.
מאז הוכרז תקן A-PHY להעברת וידאו בקצבים מהירים ברכב על ידי ארגון התקינה MIPI בספטמבר 2020, ממשיך התקן לצבור מומנטום משמעותי בתעשייה. ב-2021 אומץ התקן גם על ידי ארגון התקינה הגדול בעולם, IEEE, ובמקביל חברות מובילות בתעשיית הרכב שוקדות על הטמעתו בפתרונות החדשים שהן מציעות למערכות בטיחות מתקדמות לנהיגה (ADAS).
כמקובל בתקנים מסוג זה, התמיכה בתקן צריכה להגיע ממגוון רחב של שחקנים בתעשייה, בין אם מכיוון יצרני המצלמות והסנסורים השונים או מכיוון יצרני יחידות העיבוד המרכזיות במכונית. ואכן, הצהרות פומביות על תמיכה בתקן MIPI A-PHY הגיעו כבר מחברות רבות כגון Tier1s כמו Aptiv ו-Denso, ספקי מצלמות וחיישנים כגון Omnivision, Sony ו-Sunny Optical, ספקי SoC כמו Mobileye, חברות כבילה ומחברים כגון Sumitomo, ויצרני ציוד בדיקה כמו Keysight.
עם בדיקות תאימות בין יצרנים שהושלמו בהצלחה, ותמיכה בתקן מכל סוגי היצרנים, אפשר לומר בבטחה שהתעשייה סוף סוף קיבלה את הפתרון התקני לו ציפתה - MIPI A-PHY.
תקן A-PHY שפותח על ידי ארגון MIPI Alliance מבוסס ברובו על הטכנולוגיה של חברת ולנס סמיקונדקטור. זהו הישג חסר תקדים עבור חברה ישראלית, והיא הצליחה לעשות זאת לאחר שהטכנולוגיה שלה עמדה בבדיקות מעמיקות והשוואות מול טכנולוגיות מתחרות משחקני ענק בתעשייה, והראתה עליונות טכנולוגית בכל התחומים, בעיקר ביכולותיה לעמוד בדרישות האמינות והבטיחות שהוגדרו על ידי הארגון.
כתורמת מרכזית לתקן, ולנס סמיקונדקטור מובילה את השוק עם A-PHY והיא החברה הראשונה שהשיקה שבבים תומכי תקן, ואף החלה לספק דוגמאות של משפחת מוצרי VA7000 שלה ללקוחות ושותפים פוטנציאליים כבר בדצמבר 2021.
מוצריה החדשניים של ולנס מאפשרים ליצרני המכוניות להישען סוף סוף על פתרון תקני לתקשורת המהירה במכוניות ולהמשיך לחדש ולממש את חזון המכונית האוטונומית בצורה אופטימלית ובטוחה, המתאימה לדרישות של מכוניות העתיד.
___________
על ולנס סמיקונדקטור
ולנס סמיקונדקטור היא חברת שבבים ישראלית שהוקמה ב-2006, בעלת טכנולוגיה ייחודית ופורצת דרך לתקשורת דיגיטלית מהירה בתחומי הרכב והאודיו-וידאו. טכנולוגיית ה-HDBaseT של ולנס, שזכתה בפרס האמי (בתחום הטכנולוגיה וההנדסה), היא התקן המוביל בשוק האודיו-וידאו. עשרות מיליוני שבבים של החברה משולבים כיום באלפי מוצרים של יצרניות האלקטרוניקה המובילות בעולם המותאמים לתקן HDBaseT. חטיבת הרכב (Automotive) של ולנס מפתחת ומוכרת את טכנולוגית השבבים המתקדמת בעולם לתקשורת מהירה בסביבת פנים הרכב, המותאמת לדרישות העתידיות בתעשייה, ועומדת בתקני האיכות והבטיחות המחמירים בתחום. מאז 2020, השבבים של ולנס כבר מותקנים בדגמים שונים של מכוניות מרצדס. החברה מעסיקה כ-300 עובדים, מטה החברה ממוקם בהוד השרון, ולחברה משרדים בארה"ב, אירופה ואסיה.
