ビデオもGbEも1チップで送れるSerDes技術：Maximが「ELIV 2017」で発表

大容量データの相互通信に対する要件

　Maxim Integrated Products（以下、Maxim）は、ドイツ・ボンで2017年10月18〜19日に開催される「ELIV（Electronics in Vehicles） 2017」で、車載インフォテインメントおよびADAS（先進運転支援システム）向けの「GMSL（Gigabit Multimedia Serial Link） SerDes IC」を披露した。

　「GMSL」はMaximの製品カテゴリーの1つで、HD（高品位）ビデオやオーディオ、センサーデータ、制御データ、ギガビットEthernetデータなどのデジタルデータを、最大15mの同軸ケーブル、あるいは10〜15m長のSTP（Shielded Twisted Pair）ケーブル上で伝送するための製品を指す。シリアライザーIC、デシリアライザーIC、SerDes ICがあり、いずれも車載EMC規格に準拠している。

　Maximのオートモーティブ製品事業部でエグゼクティブ・ディレクターを務めるBalagopal Mayampurath氏は、ADASや車載インフォテインメントの分野では、大きく3つの課題があるという。高解像度のビデオやセンサーデータなどを伝送する必要があることから、要求される帯域幅が増大していること。実際、市場調査会社のStrategy Analyticsが2017年に発表した予測によると、車載アプリケーションで要求される帯域幅は2017〜2020年で約25倍に増加するという。

　2つ目が、自動車内部のケーブルやネットワークなどの相互通信が、より複雑になっていることだ。搭載するプロセッサやセンサーが増えれば増えるほど、インターコネクトは複雑になる。3つ目の課題はデータインテグリティである。ADASや自動運転では、センサーから取得したデータを基に制御の判断を行うので、データが完全性を欠く場合、重大な問題につながる可能性もある。

　Mayampurath氏は、こうした課題に対する解の1つとしてMaximが提案するのがGMSLだと説明する。「GMSLによって、使用するチップやインターコネクトの数を低減できる。

ビデオとデータを伝送するシステムが、GMSLによってどう簡素化されているかを示す例。従来の回路では、ビデオはシリアライザーとデシリアライザー間で、Ethernetデータは、Ethernet PHY（物理層）の間でやりとりされているが、GMSLでは、ビデオとEthernetデータの伝送を1つのICで行える 出典：Maxim（クリックで拡大）

サラウンドビューシステム向け回路の一例。4つのシリアライザーと、そこから受け取ったデータを処理するFPGAを、1個のGMSLに置き換えることができる 出典：Maxim（クリックで拡大）

　GMSLは2003年に最初の製品が発表されて以来、約2年ごとに新製品が発表されている。Mayampurath氏は、「われわれは毎年、数百万個ものGMSL製品を出荷している。GMSLについては20年に近い開発経験と実績がある」と自負する。ELIV 2017でMaximが披露した製品は、その最新版となる「Next-Generation GMSL Technology」（以降、次世代GMSL）だ。

Maximの「GMSL」は、2003年に最初の製品が発表されて以来、約2年ごとに新製品が発表されている 出典：Maxim（クリックで拡大）

信号品質の検証機能を搭載

　次世代GMSLが、既存のファミリーと最も異なるのは、信号波形のなまりを検証する機能がチップに内蔵されている点だ。ケーブルに流れるデータ量が増加すると、デジタル信号の矩形波がなまってくる。このなまり具合を確認するため、従来は専用の計測器を接続し、アイパターンの開きを確認していたが、次世代GMSLは、アイパターンを生成する機能「Eye-mapper」がチップに内蔵されているので、測定器を接続しなくても、ソフトウェアでアイパターンを確認できるようになっている。

　さらに、次世代GMSLには、データのやりとりを行うためにマージンがどれくらいあるのかを測定する「Link margin tool」も搭載されている。

次世代GMSLに搭載されている機能の1つ「Eye-mapper」の画面 出典：Maxim

【訂正：2018年1月30日16時30分　上記の図版は、記事掲載当初と異なるものです。Maxim Integrated Productsより、表示されている情報の都合で差し替えの申し入れがあったため、変更しました。】