Enlace serie multimedia Gigabit

Gigabit Multimedia Serial Link , comúnmente conocido como GMSL, es una tecnología de enlace serie que se utiliza para la distribución de vídeo en automóviles. Fue desarrollada por Maxim Integrated . Maxim Integrated fue adquirida por Analog Devices ^{[ 1 ] [ 2 ]} en 2021 .

GMSL es una tecnología SerDes dúplex completo asimétrica , lo que significa que transporta datos a alta velocidad en la dirección descendente (o hacia adelante), mientras que simultáneamente transporta una velocidad de datos menor en la dirección ascendente (o inversa). Transporta energía, datos de control bidireccionales, Ethernet , audio bidireccional y múltiples flujos de video unidireccional ^{[ 3 ]} simultáneamente a través de un solo cable coaxial o cable de par trenzado blindado . ^{[ 4 ]} Un serializador GMSL recibe video de una interfaz de video digital estándar como HDMI , DisplayPort , Interfaz serie de cámara (CSI-2) o Interfaz serie de pantalla (DSI) y puede transmitirlo a través de un cable de hasta 15 m de longitud. ^{[ 5 ]} Los datos son recibidos por un deserializador GMSL que puede emitirlos en otra interfaz de video digital estándar. El transporte de video GMSL puede ser sin protección o cifrado mediante HDCP . ^{[ 6 ]}

Las pantallas planas de alta resolución en los vehículos comenzaron a ser un componente estándar de los sistemas de entretenimiento a bordo a principios de la década de 2000. Los sistemas de cámaras de visión trasera fueron obligatorios en Estados Unidos por ley en 2008 y se adoptaron ampliamente en los automóviles entre 2008 y 2011.Las primeras tecnologías dedicadas a conectar estas pantallas y cámaras fueron FPD-Link de National Semiconductor y GMSL de Maxim Integrated. GMSL se introdujo en 2008 y admitía  una velocidad de datos de hasta 3,125 Gb/s en la dirección de enlace descendente . Esto era suficiente para transmitir vídeo sin comprimir desde la unidad principal a pantallas de alta definición comúnmente utilizadas en sistemas de entretenimiento para automóviles, y para transportar vídeo desde las cámaras a una CPU . ^{[ 7 ]}

A medida que la industria automotriz adoptaba resoluciones de pantalla y de cámara cada vez mayores , surgió la necesidad de transportar velocidades de datos de vídeo más altas en los sistemas de vídeo para automóviles. La segunda generación de GMSL, conocida como GMSL2, con una velocidad de datos de hasta 6 Gbit/s, estuvo disponible en 2018. GMSL2 admite pantallas FHD y cámaras con una resolución de hasta 8 megapíxeles. Se añadió la compresión de flujo de pantalla (Display Stream Compression) en GMSL2 para aumentar la capacidad del enlace según fuera necesario para admitir pantallas 4K a través de un solo cable. GMSL2 también fue la primera generación de GMSL en admitir la tunelización Ethernet . GMSL2 admite velocidades de datos de 187,5 Mbit/s o 1,5 Gbit/s en el canal inverso. ^{[ 7 ]}   

Los dispositivos GMSL de tercera generación (GMSL3) estuvieron disponibles en 2021. GMSL3 tiene  una velocidad de datos de 12 Gbit/s, lo que permite la agregación de varias cámaras, la conexión en cadena de pantallas y la transmisión de múltiples secuencias de vídeo 4K a través de un solo cable. ^{[ 7 ]}

GMSL se utiliza principalmente en sistemas de infoentretenimiento para vehículos (IVI) y sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS) en vehículos.

En los sistemas IVI, los enlaces GMSL conectan pantallas, como cuadros de instrumentos electrónicos, sistemas de navegación, pantallas de la consola central y pantallas de entretenimiento para los asientos traseros, a la unidad principal del vehículo. La naturaleza dúplex completa del enlace permite la transmisión simultánea de vídeo, información táctil y háptica, audio y control de pantalla a través del mismo cable.

En los sistemas ADAS, los enlaces GMSL se utilizan para conectar cámaras a unidades de control electrónico . Algunos ejemplos de estas cámaras son las de visión trasera , las de visión periférica , las de monitorización de ángulo muerto , las de visión frontal y las de monitorización del conductor . El enlace GMSL proporciona alimentación, control, notificación de fallos y transmisión de vídeo a través de un único cable coaxial.

Los sistemas ADAS se consideran sistemas críticos para la seguridad y, por lo general, cuentan con una clasificación de Nivel de Integridad de Seguridad Automotriz (ASIL), especificada según la norma ISO 26262. Los dispositivos GMSL incorporan funciones de detección e informe de fallos para permitir el diseño de sistemas con dicha clasificación ASIL. ^{[ 1 ]}

Existen otros usos para GMSL en el vehículo. Algunos ejemplos incluyen la distribución de datos de control para faros adaptativos, ^{[ 8 ]} el transporte de datos de radar y lidar en vehículos autónomos y el transporte de datos de video entre controladores de dominio en un vehículo. Por ejemplo, los datos de la cámara de visión periférica se pueden transportar desde el controlador de dominio ADAS a la unidad principal para que se muestren al conductor.

Los componentes electrónicos para automóviles deben operar en un entorno con temperaturas extremas, altos niveles de diafonía eléctrica y transitorios. Los dispositivos GMSL deben cumplir o superar los requisitos de la norma de confiabilidad automotriz AEC-Q100 para circuitos integrados y la norma ISO 10605 para descargas electrostáticas (ESD) en el sector automotriz.

En la conferencia AutoSens celebrada en Bruselas en 2022, se informó que se han instalado más de 500 millones de enlaces GMSL en automóviles de más de 25 fabricantes. ^{[ 7 ]}