MIPI インターフェース はどういった市場で使われているの？課題は？

さっそく、 MIPI インターフェースはどういった市場で使われているか、そして現状の課題やニーズについて説明していきます。

MIPI インターフェースは、民生機器向けに画像/映像 を伝送するために用いられたのが始まりです。次第に産業機器へ普及し、現在は車載機器へも普及しています。

ここで 物理層とプロトコル層のおさらいです。MIPI 規格には、PHY と呼ばれる物理層がいくつか種類があります。

本記事では、民生機器/産業機器/車載機器で最も多く使われている、D-PHY に絞って以降の説明を行います。

MIPI D-PHY  のプロトコル層には、DSI/CSI-2 というプロトコルが存在します。

ごく一例ではありますが、DSI は、ディスプレイ周辺で使用されており、画像や映像をメイン IC から出力し、
ディスプレイに表示させる用途で用いられることが多く、CSI-2 は、カメラ周辺で使用されており、
CMOSセンサーからのMIPI 出力をCPU/MCU/SoC などのメイン IC で受ける用途で多く用いられる例が多いです。

ここまでは、MIPI インターフェースがどんな市場で使われているのか？MIPIインターフェースを理解するうえで
必要な物理層/プロトコル層の簡単な概要でした。
では、MIPIインターフェースを扱う際にどのような課題があるのでしょうか？
今回は、MIPI インターフェースを扱う際の “よくある課題”を4つ ご紹介します。 

　・CPU等のメインICがMIPI非対応のため、CMOSセンサーと接続できない
　・MIPIで出力される映像信号をディスプレイI/Fに変換する必要がある
　・CMOSセンサーからのMIPI出力をより高速なインターフェースへ変換したい
　・ディスプレイやCOMSセンサーのMIPI信号を用途に応じて分割/統合したい

上記のような、よくある課題/ニーズは一例として挙げています。そのほかの事例は、次回事例集として記事化する予定ですので、
公開までお待ちください。

いずれにせよ、これらの共通点は、インターフェース変換が必要となっていて、Bridge IC を必要とする点です。

では、Bridge IC にはどのような種類があるのでしょうか？どんなメリット・デメリットがあるのでしょうか？

MIPI インターフェース変換を実現する Bridge IC の種類は？

MIPI インターフェース変換を実現する方法は、大きく2種類あります。ASSP と FPGA です。

それぞれの長所・短所を表にまとめたので、それをもとに説明していきます。

実装回路・機能について、ASSPを用いる場合、集積されている機能のみ実現できますが、

FPGAを用いる場合は、MIPI 以外の機能も容量に応じて実装可能です。（データの前段処理、FIFOなど）

パッケージについて、ASSPを用いる場合、ベンダーが標準的なものを提供するため選択肢は少ないです。

一方、FPGAを用いる場合、パッケージサイズ、ピンピッチを豊富なラインナップから選択することができます。

MOQについては、FPGAは比較的少量から提供することが可能です。

ただし、設計・検証工数について、ASSPを用いる場合は不要ですが、　

FPGAを使用する際は、Verilog/VHDL のハードウェア言語で設計をする必要があり、工数がかかります。

ASSPとFPGAは一長一短ありますので、状況に応じて使い分けが必要になります。

次回の記事では、ASSPとFPGA の実際の事例に沿って、どのように使われているか？を説明していきます。

たくさんの事例をもとに、どういう場合に FPGA が適しているのかを皆さんに共有していきたいと思います。

では、また次回。

著者：石垣