依托第二代嵌入式USB（eUSB 2 V 2）打造高性能AI电脑摄像头
本文介绍基于 eUSB2V2 技术的新一代 AI 电脑摄像头方案，该技术可满足前沿边缘 AI 应用对高带宽、本地智能运算与低功耗的综合要求。
随着人工智能从云端逐步下沉至终端设备，具备本地实时智能处理能力的片上系统与整机设计，已成为行业主流。数据在采集端就近处理的边缘 AI 方案，拥有低延迟、高隐私性、系统功耗更低等优势，也是现代电子产品的核心诉求。
AI 电脑如今可实现人体感应、人脸识别等复杂功能。
AI 电脑可实现人体感应、人脸识别等复杂功能。图片来源：Adobe Stock。 这一发展趋势在 AI 电脑领域尤为明显：电脑摄像头不再只是单纯的视频通话配件，而是变身全天候感应设备，带来更丰富的使用体验、完善的隐私防护以及更智能的系统运行逻辑。这类功能升级也给笔记本摄像头系统设计带来全新技术挑战，提出了更高要求。
AI 电脑的摄像头用途早已超越视频通话，还可实现用户在离检测、走近唤醒、注意力识别，以及在非机主看向屏幕时自动启动隐私防护等功能。
这类智能化体验依赖快速的本地运算，因此边缘 AI 在摄像头子系统设计中愈发重要。如今越来越多的算力被下沉至传感器端：集成 AI 功能的图像信号处理器与桥接芯片，可在本地完成原始图像数据处理，仅输出有效信号，无需频繁唤醒主处理器。在此背景下，连接摄像头与整机系统的 嵌入式 接口，重要性大幅提升。
长期以来，笔记本内置摄像头普遍采用 USB 2.0 连接摄像头模组或图像信号处理器与主处理器。USB 2.0 技术成熟、成本低廉，长距离布线时抗干扰能力较强，还支持即插即用，应用十分广泛。但高速版 USB 2.0 的理论带宽仅有 480Mbps，随着电脑厂商不断追求更高画质、更高分辨率、更优秀的弱光表现、高动态范围（HDR）、多摄像头架构以及全天候智能功能，这一带宽瓶颈愈发凸显。
在高端 AI 电脑产品中，摄像头画质已成为核心卖点，想要打造出色的使用体验，高带宽接口已是不可或缺。
部分设计人员尝试采用 MIPI CSI-2 接口替代 USB 2.0，该接口带宽更高，原生适用于传感器直连处理器的场景。但在笔记本产品中， MIPI 接口在布线、传输距离、 信号完整性 以及综合成本上存在诸多现实问题，轻薄本的设计痛点尤为突出。与此同时，芯片厂商不断推出小尺寸、低功耗的先进工艺片上系统，也对传统接口提出了新要求。
芯片进入先进制程后，继续沿用 USB 2.0 原有 3.3V 高电压输入输出架构，实现难度与成本都会大幅增加。这也是第二代 嵌入式 USB推出的核心原因。 eUSB2V2 在保留 USB 2.0 完整生态优势的同时，采用更低电压架构，更适配现代片上系统的集成需求。
eUSB2V2 是面向先进制程芯片与新一代摄像头子系统打造的 嵌入式 互联接口，相比传统 USB 2.0 实现跨越式升级：它采用低电压电气架构，最高传输速率可达 4.8Gbps，非常适合 AI 电脑的嵌入式摄像头链路。设计人员无需承担 USB 3.x 系列复杂的协议开发与验证工作，就能实现高清图像数据的高速稳定传输。
结合边缘 AI 场景，eUSB2V2 的优势更加突出。
AI 智能桥接摄像头架构（eUSB2V2 + 本地 AI）。
在现代 AI 电脑摄像头模组中，分辨率 4K 及以上、帧率 120fps 以上并搭载 HDR10 的原始图像或压缩图像数据，可通过 MIPI C/D-PHY 接口高速传输至本地 AI 桥接芯片或图像信号处理器。
控制指令与元数据依旧可通过 SPI、I²C 等简易旁路口传输至主 CPU，而主流图像数据流则依托 eUSB2V2 的高吞吐能力传输。桥接芯片可将原始画面数据转化为各类智能信号，例如检测到用户在场、注意力离开、陌生人员窥视等，无需主机 CPU 持续待机运算。这种合理的边缘 AI 系统架构，实现了感知功能本地化，保障低延迟与数据隐私，同时仅在必要时唤醒主机，有效降低整机功耗。
基于摄像头的 AI 功能，如今已是区分 AI 电脑产品竞争力的关键。根据用户注意力自动调暗屏幕、检测到非机主时自动熄屏或锁屏等功能，既能保护隐私，又能优化功耗表现，摄像头子系统也成为设备安全体系的重要一环。
多数高端笔记本同时搭载 RGB 彩色摄像头与近红外（NIR）摄像头，兼顾高清影像拍摄与高安全性人脸识别。其中 RGB 摄像头负责视频通话、视觉感知等功能，红外摄像头则实现安全登录，具备更强的弱光成像能力与防攻击能力。
高端机型还会选用全局快门红外摄像头（所有像素同步曝光），最大程度减少图像瑕疵，将人脸识别误识率、拒识率控制在 0.001% 以内。
入门级产品为控制成本，一般采用 RGB-IR 复合摄像头（传感器集成彩色与红外像素），同样依靠 AI 实现人体感应与隐私防护功能。无论采用哪种方案，摄像头子系统的智能化程度都在不断提升，这也要求配套互联接口必须具备高稳定性与低功耗特性。
为助力工程师落地新一代 AI 电脑摄像头架构，楷登电子（Cadence）推出了 eUSB2V2 知识产权（IP）核，最高速率可达 4.8Gbps。摄像头数据以单向传输为主，反向仅传输控制与状态信号，该 IP 支持非对称传输模式，完美匹配摄像头的数据传输特征。
作为专为嵌入式场景设计的接口，eUSB2V2 可简化短距离与长距离布线集成，满足轻薄笔记本的低功耗、 信号完整性 、电磁兼容要求。轻薄本内部空间紧凑，显示屏、天线、各类高速接口密集排布，该接口可在此环境下稳定工作。借助 eUSB2V2 IP，设计人员能够提升数据吞吐能力，且不会产生多余的协议开销。
在 2026 年国际消费电子展（CES）上，楷登电子完成了基于 3nm 测试芯片与 FPGA 的端到端实测演示，展示了 eUSB2V2 物理层（PHY）、主机控制器与设备控制器 IP 的完整性能，充分验证其在边缘 AI 场景的落地能力。
随着 AI 电脑持续迭代，摄像头逐渐成为实现人体感知、隐私防护、产品差异化的核心部件。eUSB2V2 作为关键支撑技术，可满足各类新兴边缘 AI 应用对图像质量、本地智能、系统能效与数据安全的要求。
鉴于该新标准对边缘 AI 生态的重要价值，楷登电子进一步扩充 USB 产品矩阵，推出完整的端到端 eUSB2V2 解决方案，涵盖主机控制器、外设控制器、物理层、驱动程序以及验证 IP 等全套产品。