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MIPI C-PHY v3.0 Neue Kodieroption erhöht die Bandbreite bei Kameras und Displays

Von Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter 1 min Lesedauer

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MIPI Alliance
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Cadlog Group
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Die aktuelle Version 3.0 unterstützt die Option zur Kodierung im 18-Wirestate-Modus. Gleichzeitig steigt damit die Leistung pro Lane um 30 bis 35 Prozent. Somit sind Datenraten bis 75 GBit/s möglich.

Mehr Datenraten bei Kameras und Displays mit der MIPI C-PHY Version 3.0. Die Signale werden im 18-Wirestate-Modus kodiert.(Bild: frei lizenziert / Pixabay)
Mehr Datenraten bei Kameras und Displays mit der MIPI C-PHY Version 3.0. Die Signale werden im 18-Wirestate-Modus kodiert.
(Bild: frei lizenziert / Pixabay)

Die MIPI Alliance ist eine internationale Organisation, die Schnittstellenspezifikationen für Mobilgeräte und von mobilen Anwendungen geprägte Industriezweige entwickelt. Jetzt hat MIPI ein wichtiges Update seiner gegen elektromagnetische Interferenzen (EMI) unempfindlichen Interface-Spezifikation für Kameras und Displays vorgestellt. Die Version 3.0 codiert im 18-Wirestate-Modus, welche die maximale Leistung einer C-PHY-Lane um etwa 30 bis 35 Prozent erhöht. Dank der Verbesserung ist eine Datenrate von bis zu 75 GBit/s über kurze Kabelverbindungen möglich.

Die verbesserte C-PHY-Spezifikation unterstützen Sensorentwickler:

  • Bildsensoren für Videoanwendungen mit HDR, ROI-Erkennung und Bewegungsvektoranalyse in Echtzeit.
  • Industrielle Machine-Vision-Systeme mit präziser Fehlererkennung in schnellen Produktionsumgebungen und reduziertem Energieverbrauch.
  • ADAS-Systeme für den Automobilbau mit hohen Datenraten für eine verbesserte Objekterkennung unter schwierigen Lichtverhältnissen und präziser Bewegungsanalyse.

Optimierte Systemarchitektur

Vergleich der verschiedenen Spezifikationen (Bild: MIPI Alliance)
Vergleich der verschiedenen Spezifikationen
(Bild: MIPI Alliance)

Ein entscheidender Vorteil von C-PHY liegt in ihrer dreiphasigen Datenkodierung. Das verringert die Anzahl erforderlicher Systemverbindungen, was sich bei kompakten Sensordesigns auswirkt. Statt separater Taktleitungen nutzt C-PHY eine eingebettete Taktübertragung, was den Entwicklern beim Lane-Design deutlich mehr Spielraum gibt.

Für stromsparende Anwendungen haben die Ingenieure den ALP-Modus (Alternate Low Power) implementiert. Dieser senkt die Leistungsaufnahme in Phasen geringerer Aktivität. Die Fast-Lane-Turnaround-Funktion ist dagegen ein echter Gewinn für komplexe Sensorprojekte, bei denen unterschiedlich große Datenmengen in Sende- und Empfangsrichtung übertragen werden. Sie ermöglicht asymmetrische Datenraten ohne zusätzlichen Hardware-Aufwand.

Clevere Systemintegration war ein zentrales Entwicklungsziel: C-PHY lässt sich auf denselben physikalischen Pins wie MIPI D-PHY realisieren. Sensorentwickler können dadurch flexibel Dual-Mode-Geräte konzipieren. Die Abwärtskompatibilität zu älteren C-PHY-Versionen stellt sicher, dass bestehende Designs problemlos aktualisiert werden können.

Praktischerweise hat die MIPI Alliance die C-PHY v3.0-Unterstützung bereits in die MIPI CSI-2 v4.1-Spezifikation eingebaut. Entwicklungsteams können die neue Schnittstelle daher nahtlos in aktuelle Kamera- und Bildverarbeitungssysteme integrieren. Dazu müssen keine langwierigen Anpassungen an bestehenden Protokollstacks vorgenommen werden. (heh)

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