MIPI CSI-2: Tulang Belakang AI Sensor Automotif & Kilang Pintar

AI dalam Pembuatan (Elektronik, Automotif, Semikonduktor)••By 3L3C

MIPI CSI-2 ialah tulang belakang senyap di sebalik rangkaian sensor AI dalam kereta autonomi dan kilang pintar, dari ADAS hingga quality control di line produksi.

MIPI CSI-2AI automotifkilang pintarsensor networkssemikonduktor automotifADASindustrial vision
Share:

Mengapa MIPI CSI-2 Tiba-Tiba Jadi Penting Untuk AI Automotif

Dalam kenderaan moden kelas atasan, lebih 20 sensor kamera dan radar bukan lagi sesuatu yang pelik. Tambah pula kilang automotif dan elektronik di Malaysia – dari Kulim ke Penang – yang sedang giat memasang ratusan kamera dan sensor vision untuk AI quality control di sepanjang line pengeluaran.

Semua ini berkongsi satu masalah sama: bagaimana nak hantar data sensor yang sangat banyak, laju, stabil dan selamat, tanpa kabel berselirat dan penggunaan kuasa yang membazir.

Di sinilah MIPI CSI-2 masuk sebagai tulang belakang. Standard ini bukan sekadar untuk kamera telefon pintar. Ia kini menjadi asas kepada rangkaian sensor automotif dan kilang pintar yang digerakkan AI – daripada ADAS dalam kereta, sampailah ke sistem vision di kilang elektronik, automotif dan semikonduktor.

Dalam siri AI in Manufacturing (Electronics, Automotive, Semiconductor) ini, saya nak tunjuk kenapa MIPI CSI-2 bukan sekadar isu “interface kamera”, tapi sebenarnya asas hardware yang menentukan sejauh mana AI anda boleh berkembang – sama ada dalam kenderaan autonomi atau smart factory seperti yang dilaksanakan syarikat besar seperti Infineon, Intel, Dyson dan rakan-rakan OEM tempatan.

Apa Sebenarnya MIPI CSI-2 Selesaikan Dalam AI Automotif & Kilang Pintar

MIPI CSI-2 menyelesaikan tiga masalah besar AI berasaskan sensor: bandwidth, kuasa dan kerumitan sistem.

Untuk sistem AI yang bergantung pada vision dan sensor, tiga perkara ini tak boleh dikompromi:

  1. Data besar, latency rendah
    Kamera 8MP@60fps, radar high-resolution, LiDAR, ultrasonic – semua ini menghasilkan gigabit per saat data mentah. Model AI untuk ADAS, pengesanan kecacatan (defect detection), atau robotik hanya berguna kalau data tiba tepat masa dan konsisten.

  2. Kuasa rendah, haba terkawal
    Sama ada dalam ECU automotif atau edge AI box di kilang, penggunaan kuasa yang tinggi bermaksud kos thermal, penyejukan dan saiz sistem meningkat.

  3. Integrasi pelbagai jenis sensor
    Automotif dan kilang moden jarang guna satu jenis sensor. Biasanya kombinasi kamera, radar, proximity, IR, pressure, dan sebagainya. Tanpa protokol biasa, integrasi jadi mimpi ngeri.

MIPI CSI-2 direka untuk tiga keperluan ini:

  • Menyokong pelbagai jenis sensor (kamera, radar, LiDAR, ultrasonik)
  • Menyampaikan data pada kadar tinggi dengan EMI rendah dan kuasa rendah
  • Skalabel dari beberapa sensor, ke berpuluh sensor dalam satu rangkaian

Dalam konteks Malaysia, bila OEM automotif atau EMS elektronik mahu bina platform sensor "standard" yang boleh digunakan semula di beberapa model kenderaan atau beberapa line pengeluaran, pilih CSI-2 bermaksud anda guna bahasa yang sama dengan ekosistem global.

Evolusi CSI-2: Dari Telefon Pintar Ke Kenderaan Autonomi

CSI-2 bermula sebagai standard kamera untuk telefon pintar, tetapi kini matang untuk automotif dan industri.

Inilah kelebihan sebenar CSI-2:

  • Dewasa dan stabil – telah digunakan bertahun-tahun dalam bilion peranti mudah alih.
  • Ekosistem luas – sensor, SoC, IP, dan tools dari pelbagai vendor sudah menyokongnya.
  • Kini disesuaikan untuk automotif – dengan ciri keselamatan, kebolehpercayaan dan long-reach yang lebih ketat.

Untuk jurutera semikonduktor dan pasukan R&D automotif:

  • Backward compatibility CSI-2 membolehkan anda campur komponen lama dan baru dalam satu platform tanpa “buang” pelaburan sedia ada.
  • Set ciri yang modular dan opsyenal beri kebebasan: anda boleh pilih konfigurasi CSI-2 yang paling sesuai dengan sasaran kos, kuasa dan prestasi.

Dalam projek sebenar, ini bermaksud:

  • Platform ADAS generasi kedua boleh kekalkan sebahagian besar architecture, sambil naik taraf sebahagian sensor atau ECU sahaja.
  • Line produksi di kilang boleh dikembangkan dengan menambah modul kamera/sensor baru tanpa ubah sistem rangkaian dari asas.

Lapisan Fizikal: Dari IC-ke-IC Hingga Sensor Jarak Jauh

CSI-2 fleksibel pada lapisan fizikal (PHY), jadi ia boleh berfungsi untuk sambungan dekat dan jauh dalam satu sistem.

Short-reach: Dalam modul dan dalam kabin

Untuk sambungan jarak dekat seperti:

  • Kamera dalam kabin
  • Sensor dalam satu modul PCB
  • Sistem vision dalam mesin pemeriksaan SMT atau AOI

CSI-2 biasanya berjalan di atas:

  • D-PHY
  • C-PHY

Kedua-duanya dioptimumkan untuk:

  • Kuasa rendah
  • Interconnect pendek (IC-ke-IC, board-ke-board)
  • EMI yang terkawal

Long-reach: Sensor di sekeliling kereta atau sepanjang line pengeluaran

Untuk jarak lebih panjang, contoh:

  • Kamera surround-view di sekeliling kereta
  • Radar di bumper depan/belakang
  • Kamera di hujung conveyor belt di kilang

CSI-2 boleh berjalan di atas:

  • A-PHY
  • Atau PHY bukan MIPI yang disesuaikan untuk kabel panjang

Di sini, kelebihan virtual channel CSI-2 mula terserlah.

Virtual channel: Banyak sensor, satu kabel

Virtual channel CSI-2 membenarkan beberapa stream sensor dihantar melalui satu link fizikal.

Akibatnya:

  • Kurang kabel → kurang berat (untuk kereta) dan kurang kerumitan wiring harness.
  • Kurang kos pemasangan → penting untuk kilang automotif dan E&E yang sensitif kepada masa pemasangan.
  • Reka bentuk sistem lebih bersih dan mudah diselenggara.

Bagi smart factory di Bayan Lepas atau Kulim misalnya, ini memudahkan:

  • Susun beberapa kamera pemeriksaan pada satu rangkaian CSI-2
  • Hantar semua data ke satu edge AI server untuk inference real-time
  • Kurangkan kabel dan panel I/O yang biasanya jadi punca gangguan dan kos downtime

Universal Serial Link (USL): Kecil Tapi Sangat Praktikal

USL ialah penambahbaikan yang memudahkan pengurusan dan konfigurasi sensor tanpa saluran sideband tambahan.

Sebelum USL, ramai jurutera terpaksa:

  • Guna CSI-2 untuk data utama sensor
  • Tambah saluran I2C atau SPI berasingan untuk konfigurasi dan kawalan

Hasilnya:

  • Lebih banyak jejak (traces) pada PCB
  • Lebih banyak pin pada konektor
  • Lebih tinggi risiko kegagalan sambungan

Dengan USL (Universal Serial Link):

  • CSI-2 short-reach PHY (contoh D-PHY, C-PHY) mendapat fungsi bidirectional.
  • Konfigurasi sensor, status, dan kawalan boleh dikendalikan melalui link yang sama.
  • Tiada keperluan untuk saluran sideband berasingan seperti I2C.

Untuk anda yang mereka modul kamera automotif atau modul vision untuk mesin pemeriksaan PCB:

  • Layout jadi lebih ringkas
  • Kebolehpercayaan meningkat
  • Masa reka bentuk dan validasi berkurang

Ini mungkin nampak "kecil", tapi pada skala ratusan ribu unit setahun, ia menjimatkan banyak masa dan kos NPI.

Ciri Keselamatan: Dari Sensor Hingga ECU, Bukan Sekadar Link

Satu kelemahan banyak sistem lama ialah keselamatan hanya dipasang pada link tertentu, bukan pada data itu sendiri. Bila data menyeberang bridge, aggregator atau protokol lain, perlindungan boleh terputus.

MIPI memperkenalkan Camera Service Extension (CSE) untuk menangani isu ini.

CSE v2.0: Keselamatan pada peringkat hardware

MIPI CSE v2.0 menyediakan:

  • Integriti data
  • Pengesahan (authentication)
  • Pilihan penyulitan (encryption)

Perbezaannya di sini penting:

Data dilindungi di application layer, bukan hanya pada link fizikal.

Jadi, walaupun data melalui:

  • Jambatan protokol
  • Aggregator
  • Pelbagai jenis PHY (D-PHY, A-PHY, non-MIPI PHY)

…data masih dilindungi hujung-ke-hujung daripada sensor ke ECU atau ke edge AI controller di kilang.

CCISE & Camera Security v1.0

Tambahan lain dalam ekosistem keselamatan CSI-2:

  • CCISE – melindungi saluran kawalan I2C (control sideband) supaya konfigurasi sensor tidak boleh dimanipulasi dengan mudah.
  • Camera Security v1.0 – menyediakan pengesahan dan sesi selamat pada peringkat software menggunakan SPDM.

Profil keselamatan & empat vektor konfigurasi

Untuk jurutera semikonduktor yang mereka IP atau SoC automotif, MIPI menyediakan konsep:

  • Security profiles – tahap keselamatan yang standard supaya cip dari vendor berbeza kekal interoperable.
  • Empat vektor yang boleh dilaras:
    • Protocol (SEP/FSED)
    • Tag mode (kekerapan elemen keselamatan dimasukkan)
    • Security variant (integriti sahaja, atau integriti + enkripsi)
    • Cyphersuite (algoritma kriptografi digunakan)

Kesan praktikalnya:

  • Sistem ADAS yang kritikal keselamatan boleh gunakan profil tinggi (lebih banyak perlindungan, lebih banyak overhead).
  • Sistem vision di kilang yang kurang kritikal nyawa tapi sensitif latency boleh memilih profil lebih ringan.

Dalam konteks AI in Manufacturing, ini penting kerana bukan semua aliran data perlukan tahap keselamatan sama, tetapi semuanya perlu berada dalam rangka kerja yang konsisten dan boleh diaudit.

Di Sebalik Tabir: Peranan IP Vendor Seperti Rambus

Bukan semua syarikat di Malaysia atau rantau ini mahu atau mampu membangunkan controller CSI-2 sendiri dari kosong. Di sinilah IP vendor seperti Rambus memainkan peranan.

Rambus telah:

  • Membina IP controller MIPI CSI-2 dan MIPI DSI-2 sejak sekitar 2010.
  • Melesenkan IP ini kepada ratusan pelanggan global.
  • Menyokong pelbagai pilihan PHY daripada vendor berbeza – satu kelebihan besar untuk integrasi.

Untuk pemain semikonduktor dan design house tempatan yang sasarkan pasaran automotif atau peralatan industri:

  • Anda boleh fokus pada differentiation di peringkat sistem dan AI, bukan pada membina setiap blok interface dari awal.
  • Proses pembangunan yang patuh ISO-26262 (ASIL-B, ASIL-D) dan dokumen seperti FMEDA, DFMEA dan manual keselamatan sudah tersedia melalui IP yang matang.

Kesan kepada OEM dan pengeluar sistem di Malaysia:

  • Lebih cepat membawa modul sensor, ECU, atau controller AI ke pasaran.
  • Kurang risiko di bahagian paling sensitif: keselamatan fungsian dan integriti data sensor.

Apa Maknanya Untuk Projek AI Anda – Dari Kereta Ke Kilang

CSI-2 ialah asas praktikal untuk skalakan projek AI yang bergantung pada sensor, sama ada dalam kenderaan atau dalam kilang.

Beberapa implikasi terus:

  1. Untuk OEM automotif & Tier-1

    • Memudahkan integrasi ADAS multi-sensor, surround-view, driver monitoring.
    • Menyokong platform ECU generasi baru tanpa menyingkirkan modul lama.
    • Menjadi laluan jelas ke arah kenderaan lebih autonomi tanpa “re-architect” rangkaian sensor setiap kali.

  2. Untuk pengeluar elektronik & semikonduktor (smart factory)

    • Standard yang sama untuk rangkaian kamera dan sensor vision di line SMT, backend assembly, dan test.
    • Lebih mudah bina library modul sensor standard yang boleh disusun semula mengikut keperluan pelanggan atau produk.
    • Kombinasi CSI-2 + edge AI membolehkan quality control berasaskan vision yang konsisten di beberapa kilang atau tapak berbeza.

  3. Untuk jurutera semikonduktor & IP / SoC designer

    • CSI-2 + CSE memberikan rangka kerja jelas untuk interface sensor yang selamat, skalabel dan patuh automotif.
    • Boleh menala security profile, kuasa, dan throughput mengikut sasaran produk (contoh: chip untuk kereta mass-market vs premium, atau mesin industri kejuruteraan tinggi).

Saya secara peribadi rasa, banyak syarikat terlalu fokus pada model AI dan lupa yang bottleneck sebenar selalunya pada pergerakan data – dari sensor ke compute. MIPI CSI-2 ialah salah satu jawapan paling praktikal untuk isu itu.

Langkah Seterusnya Untuk Pasukan R&D & Kejuruteraan

Kalau anda sedang rancang projek AI automotif atau kilang pintar untuk 2026–2028, ini tiga langkah realistik yang biasanya berkesan:

  1. Standarkan strategi sensor interface anda pada CSI-2
    Tentukan bahawa semua modul sensor baharu akan menggunakan CSI-2, sama ada secara terus atau melalui bridge. Ini memudahkan reuse dan scaling.

  2. Dokumenkan profil keselamatan & keperluan ASIL dari awal
    Senaraikan bahagian sistem yang perlu CSE, jenis perlindungan (integriti vs enkripsi), dan sasaran ASIL. Ini akan mengelakkan reka bentuk semula pada fasa lewat.

  3. Pilih rakan IP dan PHY yang terbuka & interoperable
    Elakkan terperangkap dalam ekosistem tertutup yang sukar digabung dengan komponen pihak ketiga. IP CSI-2 yang vendor-agnostik untuk PHY biasanya memberi fleksibiliti kos dan pengeluaran yang lebih baik.

Musim hujung tahun ini ramai pasukan sedang siapkan pelan pelaburan 2026. Kalau AI memang berada dalam roadmap anda – sama ada untuk ADAS atau kilang pintar – sekarang masa yang baik untuk menyemak semula rangkaian sensor dan bertanya:

"Adakah backbone kami sudah bersedia menyokong AI pada skala yang kami mahukan, atau kami masih terikat dengan interface lama yang menyekat potensi?"

Jawapan jujur pada soalan itu selalunya membezakan projek AI yang kekal pilot selama bertahun dengan projek yang benar-benar skala ke produksi.