现在的电子设备上使用了各种各样的高速接口技术。USB、Thunderbolt、MIPI、HDMI、DisplayPort、Serial ATA (SATA)、LVDS等都是典型的代表。
其中一些高速接口技术被广泛使用，但也有一些消费者很少有认知的技术。 它就是MIPI（Mobile Industry Processor Interface）。 MIPI是2008年制定的高速接口规格， 历史比较悠久。 但绝大多数消费者都表示：“我知道USB、Thunderbolt和HDMI，但不知道MIPI。”
为什么呢？这是因为MIPI是用于手机和智能手机等移动设备内部连接摄像头与SoC或SoC与显示器之间的图像信号的接口规格；也就是说是不会输出到一般消费者接触得到的设备外部的。所以我们就会对它比较陌生。
在树莓派上，MIPI是用于连接主机与专用摄像头模组的高速接口上的，一般消费者也能直接接触到。而且，使用树莓派的用户也在急速增加。为了让这些用户有效运用MIPI，就有必要掌握它的规格和特性。
从特有的移动设备标准开始
MIPI是一种使用 LVDS等中使用的低电压振幅差动传输技术来实现高速数据传输的。 但有几点需要注意。 那就是定义数据传输速度和传输方式的物理层（PHY）规格不止一种。其实，单就MIPI来说都存在着多种规格。
2008年制定的第一個物理（PHY）層规格是「D-PHY ver1.0」，其最高数据传输速度为每lane 1 Gbit/秒（表1）。D-PHY ver1.0 是一个针对移动设备优化的规格。 优化的点有两个：一是简单性，二是低消耗电力。
表１ MIPI的物理层规格
第一个简单性是通过采用将不同信号线上的数据信号与时钟信号分别传输来实现的。 当传输距离较长时，这种时钟分别传输方式就会由于信号线的长度与特性的不同容易发生变形；以及在数据信号与时钟信号到达接收器（收信）IC的时间上会有偏差。最坏的情况下，就会发生传输错误。 但移动设备内部的信号传输就不需要较长的传输距离。实际上，D-PHY ver1.0的可传输距离大致也就是几十cm左右。 可以说因为比起传输距离来说更重要的是简单性，所以决定采用适中分别传输方式。
第二的低消耗电力是通过将差动信号的电压振幅控制在±200mV内来实现的。LVDS则是350mV，因此算下来大致是将电压振幅削减到了4/7，降低了消耗电力。当然，缩小电压振幅会使数据信号传输距离变短；但正如前所述，MIPI是在移动设备内部的信号传输上使用的，不需要较长的传输距离。
为车载用途引入物理层规格
如前面所述，MIPI规格包含多个物理层规格。 例如，D-PHY ver1.0 目前升級为「D-PHY ver3.0」。 D-PHY ver3.0与D-PHY ver1.0一样采用差动传输的信号幅度与时钟分别传输的方式，但加入了去加重和均衡器的技术，使最大数据传输速度提升至每lane 9Gbit/秒。
此外，还有将传输方式从时钟分别传输方式改成了时钟嵌入方式的「C-PHY」与「M-PHY」这两种规格。C-PHY是适用于智能手机以及监控摄像头与无人机等的物理层规格。其最大特征为采用了时钟嵌入方式以3个值的传输方式，可将最大传输速度提升到每lane 6Gbit/秒。
M-PHY则是适用于移动设备内部的处理器间通信（IPC：Inter Processor Communication）的物理规格。它使用了均衡器技术以及8B10B调制技术等，可与C-PHY一样将最大数据传输速度提升到每lane 6Gbit/秒。
D-PHY ver3.0与C-PHY、M-PHY都是面向MIPI的目标用途也就是移动设备用途的。采用新的传输技术提高最大数据传输速度，使其在移动设备范围中成为一种可对应新的使用方式的规格。
但是2020年9月，一个明显偏离这一目标的规格被制定了。这就是面向汽车用途的物理层规格「A-PHY」。这是一个用于汽车内部的摄像头与显示器之间的数据传输用的规格。虽然它仍属于「设备内部的高速数据传输规格」这一范畴，但却大大跳脱出了「移动设备」这个框架。
用途从移动设备变成了汽车，理所当然对传输距离的要求也大幅提升了。因此A-PHY在时钟嵌入方式以外，还使用了去加重技术与均衡器技术、8B10B调制技术，使传输距离最长能延长到15m。每lane的数据传输速度最大为2Gbit/秒。并且，将来预计会在保持最长传输距离为15m的基础上，将最大数据传输速度提升到每lane最大6Gbit/秒。
使用V-by-One HS来解决问题
由此可见，MIPI的物理层规格现在已经在当初的D-PHY ver1.0上有了很大的进步。但直到现在（2022年2月）仍有不少用途仍在使用初期阶段的D-PHY。其中代表例子就是前面提到过的树莓派。连接树莓派本体与专用摄像头模组的接口仍然采用的是物理层规格为D-PHY的MIPI接口。
D-PHY的最大数据传输速度在ver1.0时为1.0Gbit/秒、ver1.1的话则是1.5Gbit/秒；在普通用途上来说已经算是足够高的传输速度了。但其仅有几十cm的传输距离在不同用途上就很难说是足够长的。比如要使用树莓派来构建产业用IoT系统时：如果需要监控果树园内的农作物，就需要将摄像头模组绑在果树棚上，然后用连接线连接到放在地面上的树莓派上。此时如果物理层规格采用D-PHY的MIPI的话，其传输距离是远远不够的。
解决这个传输距离的问题的方法之一就是使用高速接口技术「V-by-One HS」。V-by-One HS的使用方法如下：首先，使用连接摄像头模组的传送器（送信）将对应D-PHY规格的MIPI信号转换成V-by-One HS信号。然后用以太网电缆等将这一信号传输，再通过安置于较远处的树莓派上连接的接收器（收信）IC将V-by-One HS信号再转回至MIPI信号。
V-by-One HS与MIPI一样是一种采用低电压振幅差动传输技术的高速接口技术。但它与MIPI不同的是并不是专用于移动设备上的，而是一种可以广泛应用的高速接口技术。它的电压振幅在±600mV，采用的是时钟嵌入方式；并且应用了去加重技术与均衡器技术，因此其最大数据传输速度高达每lane4Gbit/秒，传输距离最长可达约15m。因此能一下子解决对应D-PHY规格的MIPI接口所有的传输距离问题。
ADP-Link Automotive SerDes Series Typical Application
LT933MT Automotive Serializer Series
• MIPI CSI Receiver
– Compliant with D-PHY1.2 & CSI-2 1.3
– 1 clock lane and 1/2/4 configurable data lanes;
1.5Gbps
per data lane
• TTL Receiver
– 15-lane SDR/DDR Sampling Support
– Max Pixel Clock 37.125MHz
• Miscellaneous
– DeSSC for receiver and SSC for transmitter
– Camera Synchronization
– Temperature and Voltage sensing
– AEC-Q100 Grade 2
• Automotive Display Port Transmitter
– Bidirectional transmission with maximum 4.32Gbps
forward data channel and max 3.7Mbps back control
channel
– Typical resolution 1080P 20bit 60fps
– Transmit video, I2C data on the forward data channel
with scrambling, DC balance and FEC
– Receive reference clock, I2C data and frame sync from
back control channel with DC balance and ECC
– maximum 15m transmiss
