小接口大問題:開發(fā)HDMI值得關注的熱點概念
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在開發(fā)帶HDMI接口產品的過程中，如何在海量數據中看清各項參數，為自己產品選擇合適的器件，并合理利用多種預測試、最快通過授權認證中心的測試、有經濟效益的選擇附加認證，是HDMI工作組開發(fā)人員的一個關鍵目標。
集成高性能防靜電保護，噱頭還是必須？
保護像HDMI等高速數據端口是一項非常艱巨的任務，因為在高速數據速率下，保護電路產生的任何電容性負載都會大幅度降低信號的完整性。設計人員為保護等級和最終的數據質量衰減之間經常難以取舍。
目前，很多做數字接口的廠商一般都會把ESD部件整合于接口中。在提高接觸靜電保護能力的同時，整合還能節(jié)省外部ESD保護元件，為客戶降低系統(tǒng)成本。仔細查看各大芯片廠商的集成ESD的防護能力，規(guī)格從2~4KV到10KV、甚至15KV不等。
不過，對于目前多家廠商宣稱的ESD能力，SiliconImage公司亞太區(qū)高級銷售總監(jiān)姚欣仁認為是一種炒作。他透露，如果ESD能力過高，有可能會影響到芯片的信號完整性。而且許多宣稱ESD性能高的廠商，他們的測試值是從芯片引腳打進的電壓值，而不是從接口處打進的。
“在芯片內部整合ESD的防護能力要達到10KV很難，”SiliconImage亞太區(qū)高級FAE經理夏傳賢也表示，“我們目前開關的防靜電能達到7KV。如果ESD要求較高，達15KV的話，我建議考慮外接ESD保護的方式。相對而言，外接芯片低容抗，更耐壓?！?nbsp;
對于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)設計人員是應該考慮額外選用分立式的ESD保護器件。一些分立ESD器件廠商們，也適時推出了特別適用HDMI端口特性的ESD芯片，這些公司包括：Semtech公司、上海英聯、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速度更快的方向發(fā)展，對希望保護器件具有極低電容的設備來說，這種趨勢有利于把對數據信號完整性的影響減小到最小。
集成化趨勢呈現，但不會太大沖擊分立式接口
集成數字接口并不是什么新鮮事了，從DVI時代就已經有廠商這么做。恩智浦半導體戰(zhàn)略市場經理PaulMartin認為，在產品中整合HDMI將成為一種趨勢，尤其是對大眾消費市場中的產品而言——因為它能降低成本。而且Martin認為這種情況可能會從在產品中加入傳送器開始，因為其標準化目前進行得更好一些，能被更容易地集成。
不過，面對新的發(fā)展，新的標準，分立式產品表現要更靈活，也能更快跟上版本的升級。而集成的SoC在集成接口后，標準又往前更新了，例如現在HDMI的版本從1.1到1.3的更新是個很快的過程，而考慮到SoC設計周期，總是要比接口速度更新晚一步，所以在速度上無法與獨立的芯片比擬。
無論是Martin還是姚，他們都認為，分立元件將繼續(xù)起到重要作用。
除此之外，HDMILicensing負責HDMI推廣的JosephLee表示，集成化芯片的升級便利性不夠好，因為它必須預測市場需要幾個接口，設計好后不能改。例如電視機和AV接收器，原來只裝載一個HDMI，而現在開始安裝二到三個，甚至四個HDMI，這也是一種新的趨勢。某公司設計了2個接口的方案，但后來可能會發(fā)現大尺寸顯示屏可能需要3個接口。這樣做就造成浪費，必須再外接接口。
硅谷數模公司也透露，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化了客戶芯片采購和系統(tǒng)設計流程，但同時不可避免的增加了芯片的設計難度，并降低了最終芯片在市場上的應用靈活度，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，面對集成化趨勢的挑戰(zhàn)，幾乎所有接受采訪者都認為，終端應用的多樣性、以及對最新技術成熟度的考量等，都為分立式HDMI芯片撐開了一片獨立的天空。
互通性障礙仍為測試領域的重中之重
雖然HDMI的規(guī)格目前還在不斷升級，即使它還只是一個市場認可的行業(yè)標準而非國際標準，但這并不影響其認證業(yè)務的開展。自從廠商們開始紛紛采納HDMI以后，設備生產及測試中暴露出了越來越多的互連互通問題。甚至帶有HDMI接口的源端設備，與帶有該接口的接收端設備互聯時，出現不能工作的現象。即便是雙方設備都通過了HDMI組織的ATC測試，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的產品具有互操作性，設備制造商在產品設計初期就應充分了解，并依照HDMI標準規(guī)格來設計產品，保證開發(fā)的產品能與市面上其它HDMI產品兼容。
針對源裝置與接收裝置需測試增強型擴充顯示識別數據(E-EDID)、電子特性、通訊協(xié)議、視頻、音頻與DVI兼容性測試。復送器測試則包括源裝置與終端裝置中的所有測試，以及重復輸入輸出端口和實體地址的測試。線纜類別則測試其機械與電子兼容性。
不同類型的客戶，在測試方面有著不同類型的需求。泰克公司儀器事業(yè)部產品市場經理U.N.Vasudev舉例說：“對于測試中心，他們經常是有很多樣品待測，注重的是速度，所以泰克就會通過軟件、硬件的方法來加快測試速度；對于系統(tǒng)廠商，他們更關心的是產品是否通過測試，所以成本是一個很重要的因素；芯片廠商則想知道自己的產品有多少的‘裕量’，如抖動裕量等，所以非常量化的指標能幫助芯片廠商得到反饋來總結研究自己的產品。”
對于不同的客戶需求，安捷倫也分別提供“符合性模式”以滿足CTS標準測試，以及“專家模式”以執(zhí)行更加詳細的測試和調試。“這種方法能為HDMI客戶提供更多好處?！卑步輦惪萍茧娮訙y量事業(yè)部高級市場工程師冀衛(wèi)東指出，“HDMI1.3的數據速率是HDMI1.2的兩倍,為此，芯片供應商和線纜制造商受到更大的挑戰(zhàn)。對于高速串行總線的設計和測試，客戶不僅需要測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試所遇到的問題。”
深圳HDMIATC測試中心的技術經理陳春華表示：“我們在1.2a版本的時候采用的是泰克的方案，到了1.3b的時候還增加了安捷倫的方案?！辈贿^，作為這些測試方案的使用者，陳認為這些自動化程度非常高的測試方案的穩(wěn)定性還有待進一步提高。由于軟件的問題，他表示測試過程中有時會出現程序混亂等影響測試進程的錯誤。
除了這些測試，針對有設計者提出HDMI接DVD的時候有時會損壞的現象，泰克科技亞太區(qū)D&M市場開發(fā)經理孫志強特別強調，HDMI接頭也是有規(guī)格性測試的，所以建議設計者對接頭一定要用認證過的，合格的接頭，否則會破壞接口。
對于現在系統(tǒng)廠商的ATC通過率，陳表示比起以前來情況要好的多。隨著對標準的更深理解，以及得到做接口的半導體廠商的支持，許多系統(tǒng)廠商表示也已熟悉了HDMI的設計要求及測試規(guī)則，通過ATC變得更簡單了。
“官方/非官方”部署認證領域新格局
ATC是授權測試中心的縮寫。HDMIATC是由7家公司組成，共同設立標準和測試規(guī)范。目前，該組織在全球建立了六處ATC測試地點，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是對客戶產品進行電氣測試，認證的項目不多，所以甚至以前出現過一些廠商通過了ATC認證，但產品拿到市場上還是無法實現互連互通。北美的一些大的零售商，如BestBuy,CircuitCity,FrysElectronics等銷售的帶HDMI接口的產品，以前常被退貨。陳春華也持同樣觀點，他認為，HDMIATC的測試更多的是集中在協(xié)議層，而對連通性測試不夠。
于是，針對互聯互通問題，SiliconImage又推出了另一項名為SimplayHD的測試。SimplayHD的測試更嚴格，該測試不僅包括電氣測試，還包括系統(tǒng)與系統(tǒng)間的測試，比如某廠商送來一臺帶HDMI的TV，實驗室就會拿它和其它已經通過了SimplayHD的產品進行互通性測試。此外，在HDMI1.3b增加HDCP測試要求之前，Simplay測試就已經包括了HDCP在內。
要看一種認證的影響力，銷售渠道的認可很重要。姚欣仁透露，SimplyHD已經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行SimplayHD認證。像BestBuy等均要求進場產品有SimplyHD的標志。目前，SimplayHD已經設立了四處測試實驗室，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驗室，系統(tǒng)廠商哪怕采用內部是由無源器件兜出來的器件也有可能通過測試。
在深圳HDMIATC測試中心里，同時也為客戶提供SimplayHD的測試。不過，陳春華表示，同時參加兩項測試的人還是占少數，只有一些大的廠商在做?？紤]到其價格是ATC的兩倍，所以小廠商、以及批量小的產品對該測試根本不問津。目前來該中心測試的產品主要還集中在TV、DVD、機頂盒以及線纜，考慮到TypeC的具體標準正在加緊實現中，他預計“很快也會有一些采用了TypeC接口的便攜設備前來測試”。
除了HDMI組織的ATC測試，為了幫助自己的客戶在通過最終ATC認證之前進行預測試，一些大的芯片廠商紛紛成立自己的實驗室。ADI分別在美國、東京、臺灣地區(qū)和北京設立了四家預測試中心，為客戶提供有關源端和接收端設備的全部測試項目，甚至在測試現場幫助客戶更改器件和線路以驗證修改方案的可行性；SiliconImage也有自己的實驗室，姚欣仁表示，在自己的實驗室中，并不是每種產品都要從頭至尾的測試一遍，而是提供某部分的預測試，來幫助客戶最終通過ATC。
中國本土廠商硅谷數模去年也在北京中關村的研發(fā)中心內成立了“HDMI互聯互通實驗室”(現更名為EasyHD)，致力于為中國廠商提供有關音視頻標準、技術以及相關咨詢。該實驗室為中國本土企業(yè)進行預測試，幫助眾多廠商及時發(fā)現設計中的問題，加速推進優(yōu)質產品上市。該公司表示，EasyHD實驗室擁有來自世界各地的HDMI產品，測試資源的多樣性、開放性、以及免費模式贏取了客戶的支持。
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