移動行業處理器接口 (MIPI®) 標准定義了智能手機、平板電腦、筆記本電腦和混合設備等移動設備設計的行業規範。 MIPI 接口在 5G 移動設備、聯網汽車和物聯網 (IoT) 解決方案中發揮著戰略作用。 MIPI 標准定義了三種獨特的物理 (PHY) 層規範：MIPI D-PHY®、M-PHY® 和 C-PHY®。 MIPI D-PHY 和 C-PHY 物理層支持攝像頭和顯示應用，而高性能攝像頭、內存和芯片到芯片應用則在 M-PHY 層之上得到支持。

MIPI 由 MIPI 聯盟管理，該聯盟是移動行業領導者的合作組織，其中包括英特爾、諾基亞、三星、摩托羅拉、TI、ST 等。MIPI 聯盟的目標是促進移動應用處理器接口的開放標準。這將有助於以更快的速度向移動用戶提供新服務。

在移動市場，MIPI 聯盟規範針對在移動網絡上運行的移動設備。典型的設備是智能手機、平板電腦、筆記本電腦和混合設備。 MIPI 聯盟提供的規範可滿足製造商對物理層、多媒體、芯片間或處理器間通信 (IPC)、控制/數據、調試/跟踪和軟件集成應用的各種需求。

所有規格均旨在滿足成功移動設計所必需的三個特徵：1) 低功耗，以延長電池壽命； 2) 高帶寬，支持功能豐富、數據密集型應用；3) 低電磁干擾 (EMI)，最大限度地減少設備中無線電和其他子系統之間的干擾。

智能手機

智能手機行業是 MIPI 規範最大的單一市場。所有主要芯片供應商都採用 MIPI 聯盟規範，並且市場上的所有智能手機都至少包含一種 MIPI 規範。 MIPI 規範應用於數億智能手機。

MIPI 聯盟規範涵蓋了設備中的所有接口需求。該規範可用於集成調製解調器、應用處理器、攝像頭、顯示器、音頻、存儲、天線、調諧器、功率放大器、濾波器、開關、電池、傳感器和其他組件。

組件供應商和設備製造商使用 MIPI 聯盟規範，因為這些技術可以簡化設計、降低設計成本並縮短高效、高性能產品的上市時間。從根本上來說，每個規範都經過優化，以確保移動設備所需的三個性能特徵：低功耗以延長電池壽命，高帶寬以支持功能豐富的應用，以及低電磁干擾 (EMI) 以優化無線電和子系統的性能。

平板電腦、筆記本電腦和混合設備

融合移動和計算功能的設備是 MIPI 聯盟規範的重要市場。 MIPI 規範幫助建立和推動了平板電腦市場，PC 行業的許多組織在移動連接筆記本電腦、平板電腦/筆記本電腦混合設備和其他設備中使用 MIPI 規範。這些設備中 MIPI 規範的典型用例包括連接和管理高清顯示器的功耗，以及最大限度地減少通過鉸鏈部署的用於連接攝像頭或顯示器的電線數量。

 規格

MIPI 規範僅涉及接口技術，例如信令特性和協議；它們沒有標準化整個應用處理器或外圍設備。採用 MIPI 規範的產品將保留許多差異化功能。通過支持共享通用 MIPI 接口的產品，系統集成的負擔可能會比過去減輕。 [8]

MIPI 與空中接口或無線電信標準無關。由於 MIPI 規範僅解決應用處理器和外設的接口要求，因此 MIPI 兼容產品適用於所有網絡技術，包括 GSM、CDMA2000、WCDMA、PHS、TD-SCDMA 等。

MIPI 的一些規範包括：

• 相機串行接口 顯示器串行接口
• 顯示像素接口
• 系統電源管理接口 (SPMI)
• SoundWire，2014 年推出[12]

MIPI CSI 接口

CSI 代表相機串行接口。它指定主機處理器和相機模塊之間的高速串行接口。圖 2 描述了 MIPI CSI-2 接口。

以下是 MIPI CSI-2 接口的特性。

• 它是圖像傳感器和應用處理器之間的高性能串行接口。
• 它使用具有多達 4 條數據線的 D-PHY 物理層，可提供約 4Gbps 的數據吞吐量。
• 用於相機控制功能的獨立 I2C 兼容接口，如圖所示。
• MIPI CSI 接口具有以下優點。
• 可擴展性 • 功耗更低 • 可靠性提高 • 系統成本更低

MIPI DSI 接口

DSI 代表顯示串行接口。它是高速、高性能串行接口。 DSI 接口在應用處理器和顯示模塊（或顯示橋 IC）之間提供高效、低功耗和低引腳數的連接。它使用 MIPI D-PHY 作為物理層。以下是 MIPI D-PHY 的特性。

• 它使用4條數據線和1條公共差分線
• 可以實現高達 1Gbps 的吞吐量。
• 像素和數據命令都被串行化為處理器和顯示 IC 之間的單個物理流。狀態從顯示 IC 傳送到應用處理器。

MIPI測試

MIPI 設計與仿真

您需要設計能夠滿足不斷發展的數據存儲、數據傳輸、顯示、攝像頭、內存、電源以及 MIPI 規範定義的其他要求的移動設備。客戶需要更高的性能、多媒體內容的實時流和功能豐富的應用程序。

MIPI發射機測試

您需要測試 MIPI 發送器設備的性能，以確保它不是傳輸線接收端信號雜質的根本原因。 MIPI D-PHY、M-PHY 和 C-PHY 都面臨著獨特的發射機測試挑戰。由於要執行數百項測試，您可以使用自動化一致性測試軟件節省大量測試時間。

MIPI接收器測試

您需要測試您的 MIPI 接收器設備，以確保它能夠正確檢測輸入信號的數字信號內容。重要的是要針對最壞情況的應力條件對其進行測試，以考慮傳輸通道中的信號衰減。您需要準確的高速信號激勵以及誤碼檢測功能來測試 MIPI 接收器的性能。自動化一致性測試軟件使您能夠快速測試設計的所有關鍵參數。

MIPI協議測試

協議驗證主要發生在接口層。 MIPI 規範的 PHY 層支持許多不同的協議，包括 CSI-2、DSI-1、DigRF、CSI-3、UFS、UniPro、SSIC 和 MPCIe。每個協議都有其獨特的要求和測試。對於 MIPI D-PHY 和 M-PHY 協議，物理層和鏈路層之間以及傳輸層和高級應用層之間都有一個堆棧。為了真正確定錯誤存在的位置，最好能夠“查看”該堆棧。

MIPI 接口如何支持 5G 智能手機

第一波（第一階段）高端 5G 智能手機預計將是目前市場上高端 4G 設備的增強版。主要增強功能將包括添加新的 5G NR RF 子系統，以及其他子系統的演進，以實現更好的用戶體驗和更豐富的多媒體功能。例如，這些 5G 智能手機可能配備三到四個具有高幀率/慢動作視頻捕捉功能的高分辨率後置攝像頭、增強型麥克風陣列、多通道音頻和立體聲揚聲器。

5G 調製解調器和應用處理器使用 MIPI 規範，例如用於攝像頭的 CSI-2 和用於顯示器的 DSI-2，以及低功耗、高帶寬、引腳高效的 MIPI D-PHY 或 C-PHY 物理層。用於射頻前端設備控制的 MIPI RFFE 以及用於高性能閃存存儲的具有 M-PHY 的 MIPI UniPro 都在 5G 設計中變得無處不在。 MIPI I3C、SoundWire、SLIMbus 和即將推出的 VGI 規範預計也將在許多即將推出的 5G 智能手機平台中採用。

MIPI CSI-2

MIPI CSI-2 是移動和其他市場中使用最廣泛的相機接口。它因其易用性和支持廣泛的高性能應用（包括 1080p、4K、8K 及更高視頻和高分辨率攝影）的能力而獲得廣泛採用。

設計人員應該能夠輕鬆地將 MIPI CSI-2 用於移動設備中的任何單攝像頭或多攝像頭實施。該接口還可用於互連頭戴式虛擬現實設備中的攝像頭；用於信息娛樂、安全或基於手勢的控制的汽車智能汽車應用；用於客戶內容創建和消費產品的成像應用程序；無人機拍攝；物聯網設備；可穿戴設備； 3D 面部識別安全或監控系統。

最新版本 MIPI CSI-2 v3.0 對規范進行了增強，旨在為移動、客戶端、汽車、工業物聯網和醫療等多個應用領域提供更強大的機器感知能力。 RAW-24，用於以 24 位精度表示單個圖像像素，旨在使機器能夠根據優質圖像做出決策；例如，自動駕駛汽車可以辨別圖像上的黑暗是無害的陰影還是道路上需要避免的坑洼。智能感興趣區域（SROI）——用於分析圖像、推理算法和做出更好的推論——可以使工廠車間的機器更快地識別傳送帶上的潛在缺陷，或者使醫療設備更準確地識別諸如此類的異常情況。如腫瘤。統一串行鏈路（USL）——用於封裝圖像傳感器模塊和應用處理器之間的連接——對於減少物聯網、汽車和客戶端產品所需的電線數量至關重要，以提高生產力和內容創建，例如一體機和筆記本平台。

MIPI CSI-2 可以在 MIPI 聯盟的兩個物理層之一上實現：MIPI C-PHY v2.0 或 MIPI D-PHY v2.5。它向後兼容所有以前的 MIPI CSI-2 規範。性能可按通道擴展，例如，使用三通道（九線）MIPI C-PHY v2.0 接口提供高達 41.1 Gbps 的速度，或使用四通道（十線）MIPI D-PHY 提供高達 18 Gbps 的速度MIPI CSI-2 v2.1 下的 v2.5 接口。

基於 MIPI 規範的設備測試

最新趨勢為 半導體器件 製造商希望將多個基於 MIPI® 規範的高速端口添加到單個設備中。這使得成像和顯示密集型應用程序能夠實現功能豐富的實現，儘管它也給負責創建高故障覆蓋率測試解決方案的生產測試工程師帶來了重大挑戰。 自動化測試設備（ATE）。這種故障覆蓋通常需要創建並行、高速、面向系統的功能測試，同時應對傳統 ATE 的限制和所測試的 MIPI 協議的複雜性。

MIPI定義了三種高速PHY層標準，它們用於不同的應用：

• D-PHY 是一種變速單向時鐘同步流接口，具有低速帶內反向通道，支持攝像頭 (CSI) 和顯示器 (DSI) 接口。
• M-PHY 是性能驅動的雙向數據包/網絡導向接口，支持相機 (CSI)、存儲 (UFS)、DigRF 和 UniPro、LLI、SSIC、M-PCIe 等用於處理器間通信的接口
• C-PHY 是一種變速單向嵌入式時鐘流接口，具有低速帶內反向通道，並支持攝像頭 (CSI) 和顯示器 (DSI) 接口。

每個接口都提供廣泛的參數，包括時鐘方法、通道補償、引腳數量、最大幅度、數據速率和格式、每個端口的帶寬、數據編碼和時鐘恢復。 D-PHY、M-PHY 和 C-PHY MIPI 接口不受合規性程序控制，因為用戶無法訪問它們。然而，規範一致性驗證對於半導體供應商和系統集成商來說非常重要，以確保組件之間的互操作性。

MIPI 規範和一致性測試套件 (CTS) 對組件的要求非常複雜，測試它們具有挑戰性。此類挑戰的示例包括與被測設備 (DUT) 的連接，同時確保保持信號完整性，為 DUT 創造最壞情況的刺激而不對其施加過大的壓力，或者從 DUT 獲取測試結果信息。

BER 測試解決方案通過提供準確的高速信號激勵和誤碼檢測功能，可以靈活地準確測試所有類型的 MIPI 接收器。可以使用高性能任意波形發生器來解決更複雜的 C-PHY 和 D-PHY 信號刺激。自動化測試軟件有助於減少測試開發和執行時間，同時確保可重複性和準確性。

提升 ATE 領域的競爭優勢

Elevate 是一家為下一代自動測試設備 (ATE) 設計提供創新、低功耗、高密度組件的領先供應商。憑藉一貫提供最高密度、最低功耗解決方案的良好記錄，圍繞 Elevate 產品設計的系統在 ATE 市場空間中具有競爭優勢，能夠成功適應新興趨勢和挑戰，同時提供不斷增加的最終用戶價值。

Elevate 為 ATE 市場提供各種具有不同集成級別的解決方案，以便我們能夠滿足多個最終用戶細分市場的獨特需求，例如片上系統 (SOC) 測試、 記憶測試、老化測試 (TDBI)、在線測試 (ICT) 等。

Elevate 的使命是通過提供世界一流的測試集成電路 (IC) 來解決業界最複雜的 ATE 挑戰，從而為我們的半導體和系統測試客戶提供服務。我們通過設計最低功耗/最高密度的解決方案，努力超越客戶的期望，無論是現在還是未來，目標是提供盡可能低的測試成本。