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Entwicklungen bei Schnittstellen und Bus-Systemen

Mehr Tempo, aber auch mehr Nutzen?

6. Februar 2012, 9:28 Uhr | Manne Kreuzer

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Fahrzeuge im Visier

Schon in der Version 1.4 wagte die HDMI-Gemeinschaft den Vorstoß Richtung Fahrzeugtechnik mit der Definition eines eigenen Steckverbinders für Kraftfahrzeuge. Allerdings sind die Umgebungsbedingungen für die HDMI-Bausteine und -Signale nicht gerade günstig, deshalb halten die Hersteller weiterhin Ausschau nach Alternativen. Technisch bietet sich einiges an, für die Übertragung von Filmen in Fahrzeugen gilt es allerdings, die Schutzmechanismen von Hollywood zu beachten. So ist es zwingend vorgeschrieben, den Kopierschutz HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection) für die Datenübertragung zwischen BluRay-Player und Display zu implementieren.

Einen kooperativen Ansatz, dieses Problem zu lösen, haben jetzt Inova Semiconductors und Analog Devices geschaffen: So hat Inova Semiconductors seine APIX2-Technologie (Automotive PIXel Link) an Analog Devices lizenziert für die Nutzung in Halbleiterprodukten in Fahrzeugen. Im Gegenzug erhält Inova Semiconductors die HDCP-1.4-Implementierung von Analog Devices zum Einsatz mit APIX2 in eigenen Produkten sowie zur Lizenzierung an Dritte in Kombination mit der APIX2-Technologie.

Im Unterschied zur Consumer-Konkurrenz hat Inova Semiconductors APIX2 als leistungsfähige Daten- und Netzwerkarchitektur für Infotainment und Fahrerassistenzsysteme im Auto entwickelt und erfüllt damit die Anforderungen der Automobilindustrie in Bezug auf EMV-Festigkeit und Kosten. Die serielle Datenschnittstelle bietet dabei einen Downlink von bis zu 3 GBit/s und einen Uplink mit 187,5 MBit/s, der die gleichzeitige und unabhängige Übertragung von verschiedenen Datenformaten in Echtzeit ermöglicht. Dabei kann man mit APIX2 zwei nicht komprimierte HD-Videos, Mehrkanal-Audio und 100-MBit/s-Ethernet über ein einziges vieradriges geschirmtes Kabel (STP) übertragen. Programmierbare digitale Filter und adaptive Entzerrungsalgorithmen ermöglichen dabei die Übertragung von Entfernungen bis zu 10 m und kompensieren die Veränderungen der Kabeleigenschaften durch Alterung.

»Zusammen mit ADI und deren einzigartiger Kompetenz von HDCP-basierenden Lösungen in der Consumer-Elektronik können wir jetzt Kommunikationslösungen von schnelllebigen Consumer-Anwendungen in das Infotainment und Display-Netzwerk des Fahrzeugs anbieten«, freut sich Robert Kraus, Geschäftsführer von Inova Semiconductors. »Zukünftige Produkte ermöglichen es, ein Smartphone oder einen Tablet-PC im Fahrzeug anzuschließen, um ein Video in HD-Qualität anzuschauen und den Ton in digitaler Surround-Sound-Qualität zu hören.«

Konkurrierende Schnittstellen gibt es aber nicht nur im Videoumfeld, sondern auch bei der Netzkommunikation über Stromkabel. Nachdem der HomeGrid-Standard »G.hn« im letzten Herbst die 1-GBit/s-Marke erreicht hat, zieht nun die Homeplug Powerline Alliance mit »Homeplug AV2« nach. Durch die MIMO-Technik (Multiple Input Multiple Output) kann jetzt auf kurzen Distanzen die Datenrate verdoppelt werden, da beide Stromleitungsadern zum Einsatz kommen können. Die neue Spezifikation ist rückwärtskompatibel mit Homeplug AV und IEEE 1901, allerdings nicht mit G.hn - was die bestehenden Geschäftsfelder absichert.

Die Basis für alle Gigabit-Transfers im Schnittstellen- und Netzwerkbereich bleibt - neben der CPU - jedoch der Systembus. Im PC-Bereich dominiert eindeutig PCI Express und hat mit Hilfe von Intels Core-i7-3900-Plattform nun die Version 3.0 erreicht. Um für die Zukunft nach 2015 bereit zu sein, arbeitet die PCI Special Interest Group (PCI-SIG) schon an PCI Express 4.0. Mit 16 Gigatransfers pro Sekunde (16 GT/s) verdoppelt sich die Datentransferrate pro Lane; damit entspricht die Nettodatenrate etwa 2 GByte/s pro Lane. Schnell genug also, um den Umstieg auf optische Übertragung nochmals herauszuschieben - wie auch bei Thunderbolt, allerdings ist hier der optische Pfad klar angekündigt. Langfristig wird ein Umstieg auf optische Übertragungswege wohl kaum zu vermeiden sein, was einen ziemlichen Kraftakt darstellt, da vom Bussystem über die Geräteschnittstellen bis hin zu den Kommunikationssystemen am sinnvollsten alle gleichzeitig am optischen Strick ziehen sollten. Was dann aber immer noch fehlt, sind die Kunden, die bereit sind, ihre bestehenden Geräte zu ersetzen - die meisten schätzen »alte« Schnittstellen, um ihre Investitionen langfristig zu schützen und wollen vom Nutzen einer neuen Schnittstelle erst noch überzeugt werden.