小接口大問題:開發(fā)HDMI值得關(guān)注的熱點(diǎn)概念
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在開發(fā)帶HDMI接口產(chǎn)品的過程中，如何在海量數(shù)據(jù)中看清各項(xiàng)參數(shù)，為自己產(chǎn)品選擇合適的器件，并合理利用多種預(yù)測(cè)試、最快通過授權(quán)認(rèn)證中心的測(cè)試、有經(jīng)濟(jì)效益的選擇附加認(rèn)證，是HDMI工作組開發(fā)人員的一個(gè)關(guān)鍵目標(biāo)。
集成高性能防靜電保護(hù)，噱頭還是必須？
保護(hù)像HDMI等高速數(shù)據(jù)端口是一項(xiàng)非常艱巨的任務(wù)，因?yàn)樵诟咚贁?shù)據(jù)速率下，保護(hù)電路產(chǎn)生的任何電容性負(fù)載都會(huì)大幅度降低信號(hào)的完整性。設(shè)計(jì)人員為保護(hù)等級(jí)和最終的數(shù)據(jù)質(zhì)量衰減之間經(jīng)常難以取舍。
目前，很多做數(shù)字接口的廠商一般都會(huì)把ESD部件整合于接口中。在提高接觸靜電保護(hù)能力的同時(shí)，整合還能節(jié)省外部ESD保護(hù)元件，為客戶降低系統(tǒng)成本。仔細(xì)查看各大芯片廠商的集成ESD的防護(hù)能力，規(guī)格從2~4KV到10KV、甚至15KV不等。
不過，對(duì)于目前多家廠商宣稱的ESD能力，SiliconImage公司亞太區(qū)高級(jí)銷售總監(jiān)姚欣仁認(rèn)為是一種炒作。他透露，如果ESD能力過高，有可能會(huì)影響到芯片的信號(hào)完整性。而且許多宣稱ESD性能高的廠商，他們的測(cè)試值是從芯片引腳打進(jìn)的電壓值，而不是從接口處打進(jìn)的。
“在芯片內(nèi)部整合ESD的防護(hù)能力要達(dá)到10KV很難，”SiliconImage亞太區(qū)高級(jí)FAE經(jīng)理夏傳賢也表示，“我們目前開關(guān)的防靜電能達(dá)到7KV。如果ESD要求較高，達(dá)15KV的話，我建議考慮外接ESD保護(hù)的方式。相對(duì)而言，外接芯片低容抗，更耐壓。”
對(duì)于HDMI這種易受瞬間破壞的外接端口而言，為了確保該端口的性能，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員是應(yīng)該考慮額外選用分立式的ESD保護(hù)器件。一些分立ESD器件廠商們，也適時(shí)推出了特別適用HDMI端口特性的ESD芯片，這些公司包括：Semtech公司、上海英聯(lián)、Littelfuse、ST、CaliforniaMicroDevice等。
我們可以看到，越來越多的外接ESD抑制芯片，都向著自身電容更低、泄漏電流更低、箝位電壓更低和響應(yīng)速度更快的方向發(fā)展，對(duì)希望保護(hù)器件具有極低電容的設(shè)備來說，這種趨勢(shì)有利于把對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)完整性的影響減小到最小。
集成化趨勢(shì)呈現(xiàn)，但不會(huì)太大沖擊分立式接口
集成數(shù)字接口并不是什么新鮮事了，從DVI時(shí)代就已經(jīng)有廠商這么做。恩智浦半導(dǎo)體戰(zhàn)略市場(chǎng)經(jīng)理PaulMartin認(rèn)為，在產(chǎn)品中整合HDMI將成為一種趨勢(shì)，尤其是對(duì)大眾消費(fèi)市場(chǎng)中的產(chǎn)品而言——因?yàn)樗芙档统杀尽６襇artin認(rèn)為這種情況可能會(huì)從在產(chǎn)品中加入傳送器開始，因?yàn)槠錁?biāo)準(zhǔn)化目前進(jìn)行得更好一些，能被更容易地集成。
不過，面對(duì)新的發(fā)展，新的標(biāo)準(zhǔn)，分立式產(chǎn)品表現(xiàn)要更靈活，也能更快跟上版本的升級(jí)。而集成的SoC在集成接口后，標(biāo)準(zhǔn)又往前更新了，例如現(xiàn)在HDMI的版本從1.1到1.3的更新是個(gè)很快的過程，而考慮到SoC設(shè)計(jì)周期，總是要比接口速度更新晚一步，所以在速度上無法與獨(dú)立的芯片比擬。
無論是Martin還是姚，他們都認(rèn)為，分立元件將繼續(xù)起到重要作用。
除此之外，HDMILicensing負(fù)責(zé)HDMI推廣的JosephLee表示，集成化芯片的升級(jí)便利性不夠好，因?yàn)樗仨氼A(yù)測(cè)市場(chǎng)需要幾個(gè)接口，設(shè)計(jì)好后不能改。例如電視機(jī)和AV接收器，原來只裝載一個(gè)HDMI，而現(xiàn)在開始安裝二到三個(gè)，甚至四個(gè)HDMI，這也是一種新的趨勢(shì)。某公司設(shè)計(jì)了2個(gè)接口的方案，但后來可能會(huì)發(fā)現(xiàn)大尺寸顯示屏可能需要3個(gè)接口。這樣做就造成浪費(fèi)，必須再外接接口。
硅谷數(shù)模公司也透露，諸如ATI(已被AMD收購)等公司就曾購買過他們的HDMIIP，并集成到自己的圖像處理芯片中。這種高集成度無疑簡(jiǎn)化了客戶芯片采購和系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程，但同時(shí)不可避免的增加了芯片的設(shè)計(jì)難度，并降低了最終芯片在市場(chǎng)上的應(yīng)用靈活度，比如有的客戶需要HDMI1.2，有的需要1.3版本，有的需要1路HDMI，有的需要4路HDMI。
所以，面對(duì)集成化趨勢(shì)的挑戰(zhàn)，幾乎所有接受采訪者都認(rèn)為，終端應(yīng)用的多樣性、以及對(duì)最新技術(shù)成熟度的考量等，都為分立式HDMI芯片撐開了一片獨(dú)立的天空。
互通性障礙仍為測(cè)試領(lǐng)域的重中之重
雖然HDMI的規(guī)格目前還在不斷升級(jí)，即使它還只是一個(gè)市場(chǎng)認(rèn)可的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)而非國際標(biāo)準(zhǔn)，但這并不影響其認(rèn)證業(yè)務(wù)的開展。自從廠商們開始紛紛采納HDMI以后，設(shè)備生產(chǎn)及測(cè)試中暴露出了越來越多的互連互通問題。甚至帶有HDMI接口的源端設(shè)備，與帶有該接口的接收端設(shè)備互聯(lián)時(shí)，出現(xiàn)不能工作的現(xiàn)象。即便是雙方設(shè)備都通過了HDMI組織的ATC測(cè)試，也不能避免這一情況的發(fā)生。
為了確保不同制造商所生產(chǎn)的產(chǎn)品具有互操作性，設(shè)備制造商在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期就應(yīng)充分了解，并依照HDMI標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格來設(shè)計(jì)產(chǎn)品，保證開發(fā)的產(chǎn)品能與市面上其它HDMI產(chǎn)品兼容。
針對(duì)源裝置與接收裝置需測(cè)試增強(qiáng)型擴(kuò)充顯示識(shí)別數(shù)據(jù)(E-EDID)、電子特性、通訊協(xié)議、視頻、音頻與DVI兼容性測(cè)試。復(fù)送器測(cè)試則包括源裝置與終端裝置中的所有測(cè)試，以及重復(fù)輸入輸出端口和實(shí)體地址的測(cè)試。線纜類別則測(cè)試其機(jī)械與電子兼容性。
不同類型的客戶，在測(cè)試方面有著不同類型的需求。泰克公司儀器事業(yè)部產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理U.N.Vasudev舉例說：“對(duì)于測(cè)試中心，他們經(jīng)常是有很多樣品待測(cè)，注重的是速度，所以泰克就會(huì)通過軟件、硬件的方法來加快測(cè)試速度；對(duì)于系統(tǒng)廠商，他們更關(guān)心的是產(chǎn)品是否通過測(cè)試，所以成本是一個(gè)很重要的因素；芯片廠商則想知道自己的產(chǎn)品有多少的‘裕量’，如抖動(dòng)裕量等，所以非常量化的指標(biāo)能幫助芯片廠商得到反饋來總結(jié)研究自己的產(chǎn)品?！?nbsp;
對(duì)于不同的客戶需求，安捷倫也分別提供“符合性模式”以滿足CTS標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，以及“專家模式”以執(zhí)行更加詳細(xì)的測(cè)試和調(diào)試?！斑@種方法能為HDMI客戶提供更多好處?！卑步輦惪萍茧娮訙y(cè)量事業(yè)部高級(jí)市場(chǎng)工程師冀衛(wèi)東指出，“HDMI1.3的數(shù)據(jù)速率是HDMI1.2的兩倍,為此，芯片供應(yīng)商和線纜制造商受到更大的挑戰(zhàn)。對(duì)于高速串行總線的設(shè)計(jì)和測(cè)試，客戶不僅需要測(cè)試方案能判斷兼容性能的‘通過/失敗’，而且需要能夠有效的確定并調(diào)試所遇到的問題?！?nbsp;
深圳HDMIATC測(cè)試中心的技術(shù)經(jīng)理陳春華表示：“我們?cè)?.2a版本的時(shí)候采用的是泰克的方案，到了1.3b的時(shí)候還增加了安捷倫的方案。”不過，作為這些測(cè)試方案的使用者，陳認(rèn)為這些自動(dòng)化程度非常高的測(cè)試方案的穩(wěn)定性還有待進(jìn)一步提高。由于軟件的問題，他表示測(cè)試過程中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)程序混亂等影響測(cè)試進(jìn)程的錯(cuò)誤。
除了這些測(cè)試，針對(duì)有設(shè)計(jì)者提出HDMI接DVD的時(shí)候有時(shí)會(huì)損壞的現(xiàn)象，泰克科技亞太區(qū)D&M市場(chǎng)開發(fā)經(jīng)理孫志強(qiáng)特別強(qiáng)調(diào)，HDMI接頭也是有規(guī)格性測(cè)試的，所以建議設(shè)計(jì)者對(duì)接頭一定要用認(rèn)證過的，合格的接頭，否則會(huì)破壞接口。
對(duì)于現(xiàn)在系統(tǒng)廠商的ATC通過率，陳表示比起以前來情況要好的多。隨著對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的更深理解，以及得到做接口的半導(dǎo)體廠商的支持，許多系統(tǒng)廠商表示也已熟悉了HDMI的設(shè)計(jì)要求及測(cè)試規(guī)則，通過ATC變得更簡(jiǎn)單了。
“官方/非官方”部署認(rèn)證領(lǐng)域新格局
ATC是授權(quán)測(cè)試中心的縮寫。HDMIATC是由7家公司組成，共同設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試規(guī)范。目前，該組織在全球建立了六處ATC測(cè)試地點(diǎn)，即日本東京、日本大阪、法國卡昂、美國加州、中國上海、中國深圳，其中后三家都隸屬于SiliconImage。
姚欣仁表示，ATC是對(duì)客戶產(chǎn)品進(jìn)行電氣測(cè)試，認(rèn)證的項(xiàng)目不多，所以甚至以前出現(xiàn)過一些廠商通過了ATC認(rèn)證，但產(chǎn)品拿到市場(chǎng)上還是無法實(shí)現(xiàn)互連互通。北美的一些大的零售商，如BestBuy,CircuitCity,FrysElectronics等銷售的帶HDMI接口的產(chǎn)品，以前常被退貨。陳春華也持同樣觀點(diǎn)，他認(rèn)為，HDMIATC的測(cè)試更多的是集中在協(xié)議層，而對(duì)連通性測(cè)試不夠。
于是，針對(duì)互聯(lián)互通問題，SiliconImage又推出了另一項(xiàng)名為SimplayHD的測(cè)試。SimplayHD的測(cè)試更嚴(yán)格，該測(cè)試不僅包括電氣測(cè)試，還包括系統(tǒng)與系統(tǒng)間的測(cè)試，比如某廠商送來一臺(tái)帶HDMI的TV，實(shí)驗(yàn)室就會(huì)拿它和其它已經(jīng)通過了SimplayHD的產(chǎn)品進(jìn)行互通性測(cè)試。此外，在HDMI1.3b增加HDCP測(cè)試要求之前，Simplay測(cè)試就已經(jīng)包括了HDCP在內(nèi)。
要看一種認(rèn)證的影響力，銷售渠道的認(rèn)可很重要。姚欣仁透露，SimplyHD已經(jīng)得到了美國很多大的零售商的支持，所以系統(tǒng)廠商才愿意花額外的錢來進(jìn)行SimplayHD認(rèn)證。像BestBuy等均要求進(jìn)場(chǎng)產(chǎn)品有SimplyHD的標(biāo)志。目前，SimplayHD已經(jīng)設(shè)立了四處測(cè)試實(shí)驗(yàn)室，分別位于德國、美國以及中國的上海和深圳。夏傳賢表示，SimplyHD和ATC一樣都是開放式的實(shí)驗(yàn)室，系統(tǒng)廠商哪怕采用內(nèi)部是由無源器件兜出來的器件也有可能通過測(cè)試。
在深圳HDMIATC測(cè)試中心里，同時(shí)也為客戶提供SimplayHD的測(cè)試。不過，陳春華表示，同時(shí)參加兩項(xiàng)測(cè)試的人還是占少數(shù)，只有一些大的廠商在做。考慮到其價(jià)格是ATC的兩倍，所以小廠商、以及批量小的產(chǎn)品對(duì)該測(cè)試根本不問津。目前來該中心測(cè)試的產(chǎn)品主要還集中在TV、DVD、機(jī)頂盒以及線纜，考慮到TypeC的具體標(biāo)準(zhǔn)正在加緊實(shí)現(xiàn)中，他預(yù)計(jì)“很快也會(huì)有一些采用了TypeC接口的便攜設(shè)備前來測(cè)試”。
除了HDMI組織的ATC測(cè)試，為了幫助自己的客戶在通過最終ATC認(rèn)證之前進(jìn)行預(yù)測(cè)試，一些大的芯片廠商紛紛成立自己的實(shí)驗(yàn)室。ADI分別在美國、東京、臺(tái)灣地區(qū)和北京設(shè)立了四家預(yù)測(cè)試中心，為客戶提供有關(guān)源端和接收端設(shè)備的全部測(cè)試項(xiàng)目，甚至在測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)幫助客戶更改器件和線路以驗(yàn)證修改方案的可行性；SiliconImage也有自己的實(shí)驗(yàn)室，姚欣仁表示，在自己的實(shí)驗(yàn)室中，并不是每種產(chǎn)品都要從頭至尾的測(cè)試一遍，而是提供某部分的預(yù)測(cè)試，來幫助客戶最終通過ATC。
中國本土廠商硅谷數(shù)模去年也在北京中關(guān)村的研發(fā)中心內(nèi)成立了“HDMI互聯(lián)互通實(shí)驗(yàn)室”(現(xiàn)更名為EasyHD)，致力于為中國廠商提供有關(guān)音視頻標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)以及相關(guān)咨詢。該實(shí)驗(yàn)室為中國本土企業(yè)進(jìn)行預(yù)測(cè)試，幫助眾多廠商及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的問題，加速推進(jìn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品上市。該公司表示，EasyHD實(shí)驗(yàn)室擁有來自世界各地的HDMI產(chǎn)品，測(cè)試資源的多樣性、開放性、以及免費(fèi)模式贏取了客戶的支持。
評(píng)論