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從手機多攝像頭、車載屏幕、到嵌入式 AI 終端，為什么這些設備能做到 “看得清，顯得快”？

—— MIPI D-PHY

MIPI?D?PHY 是由 MIPI?Alliance 定義的高速串行物理層接口，廣泛用于 Camera Serial Interface (CSI?2)、Display Serial Interface (DSI) 以及其他需要高速/低功耗傳輸的場景。它采用源同步(source?synchronous)的差分信號結構，具備 低功耗(LP)與 高速(HS) 兩種工作模式，能夠在同一根 lane 上實現雙向或單向傳輸。

Display Serial Interface (DSI)

DSI 是 MIPI?Alliance 定義的高速串行顯示接口，用于主機處理器(Host)與 顯示模塊(Display)之間的通信。它基于 MIPI?D?PHY(或 C?PHY)物理層，實現 差分信號傳輸，能夠在少量引腳上提供 高帶寬、低功耗 的顯示數據通路。

架構層次

應用層：定義圖像格式、虛擬通道（VC）等。

協議層：封裝為 Long Packet(圖像數據)和 Short Packet(控制/狀態)并支持 Escape Mode、ULPS 等低功耗模式。

物理層：使用 MIPI?D?PHY(或 C?PHY)提供Clock lane+1~4(甚至8)Data lane 的差分信號。

關鍵技術參數

標準版本：目前主流實現遵循 MIPI?CSI?2? v1.3，最新的 v2.0 已在部分高端 SoC 中出現（如 RK3576系列）。

Lane 數量：1、2、4、8 lane 可選，常見 2?lane（移動終端）或 4?lane（高分辨率相機）配置。

速率：

 HS（High?Speed）模式下 每 lane 2.0?~?2.5?Gbps（v1.3）；

  v2.0 規范支持 最高 3.5?Gbps/ lane，4?lane 合計可達 10?Gbps。

像素吞吐：2?lane 2.5?Gbps 可實現 200?Mpixels/s(RGB888)、333?Mpixels/s（Raw10)。

數據格式：支持 RAW8/10/12/14、RGB565/888//YUV422/420等全部 MIPI?CSI?2  標準定義的格式。

虛擬通道：最多 8?VC（v2.0）或 4?VC（v1.3），可在同一鏈路上復用多路圖像或元數據。

低功耗模式：LP、Escape、ULPS 均在協議層定義，用于待機或控制指令傳輸。

常見芯片

RK3576：

Support 3 MIPI CSI-2 interfaces

Two 4 data lanes of D-PHY v1.2

Each interface may be configured as 2x2 data lanes port.

One 4 data lanes (or 3 data trios) of C/D-PHY

D-PHY is v2.0 which lane speed is 4.5Gbps

RK3588：

TWO MIPI DC(DPHY/CPHY) combo PHY

Support to use DPHY or CPHY

Each MIPI DPHY V1.2, 4lanes, 2.5Gbps per lane

Camera Serial Interface (CSI?2)

CSI?2 是由 MIPI?Alliance 制定的攝像頭高速串行接口，用于在相機傳感器與主處理器/ISP/FPGA 之間傳輸 RAW、YUV、RGB 等圖像數據。采用差分串行傳輸（基于 D?PHY 或 C?PHY），能夠實現高分辨率?高幀率的圖像流。

體系結構

PHY 層：差分鏈路與時鐘

差分阻抗與信號完整性，每條lane需保持 100 Ω ±20% 的差分阻抗，并端接100Ω電阻，以防止信號反射，保障高速信號質量。

HS/LP雙模式切換

支持高速(HS)與低功耗(LP)模式。嚴格的切換時序 (LP-11 → LP-01 → LP-00 → HS-EN) 是避免總線沖突的關鍵。

Lane 管理層：數據拆分與重組

將高速數據流按字節循環分配到多條物理Lane上，實現并行傳輸，顯著提升總吞吐量。

Protocol 層：長短包結構

Application 層：像素格式與DCS

關鍵技術參數

Lane 數量：1、2、4（常規）或 8（高端）條 Data lane，Clock lane 為單向

速率：

v1.3 規范：每 lane 2.0?~?2.5?Gbps；v2.0（2024?2025）提升至 3.5?Gbps/ lane，4?lane 可達 ≈14?Gbps

像素吞吐：2?lane?2.5?Gbps 可實現 200?Mpixels/s（RGB888）?、333?Mpixels/s（RAW10）?

虛擬通道：v1.3 支持 4?VC，v2.0 擴展至 8?VC，允許同一鏈路上多路顯示或元數據并行傳輸

數據格式：支持 RGB565/888、YUV422/420、RAW8/10/12/14 等多種像素格式

壓縮：支持 VESA DSC（Display Stream Compression）?，可在 4K/60?Hz、8K/30?Hz 場景下進一步降低帶寬需求