能夠實(shí)現電能的回收和利用的CoolHD技術(shù)

　　什么是CoolHD技術(shù)?

　　隨著(zhù)新型消費類(lèi)電子設備的不斷增多，我們對能源的需求也在日益增加。很多國家開(kāi)始對設備能源消耗做出規定，而能源的回收和利用也成為一個(gè)現實(shí)而獨特的解決方案。硅谷數模半導體是CoolHD技術(shù)的研發(fā)者和推廣者。該技術(shù)能夠回收被浪費的電能，使其被重新利用來(lái)為芯片供電。這意味著(zhù)CoolHD技術(shù)在將高清多媒體內容顯示到數字電視時(shí)，不需要從便攜設備電池中攝取電能，即實(shí)現了零功耗。在這一過(guò)程中，這一獨特技術(shù)能夠延長(cháng)便攜設備電池壽命，增長(cháng)設備續航時(shí)間，減少充電次數，因此提高設備了使用效率，為終端用戶(hù)帶來(lái)更長(cháng)時(shí)間和更好的使用效果。

　　從基本的連接原理談起 想要完全了解CoolHD技術(shù)與其優(yōu)勢，我們需要先明白兩個(gè)音視頻設備之間的基本電子連接原理。除了無(wú)線(xiàn)設備，任何兩個(gè)音視頻設備之間的連接需要通過(guò)線(xiàn)纜來(lái)傳輸多媒體數據，這個(gè)線(xiàn)纜連接被稱(chēng)為“DC Couple”(直流耦合)或“AC Couple”(交流耦合)。對多媒體連接來(lái)說(shuō)，音視頻設備負責輸出數據的是“源端”或“發(fā)送端”，而接收數據設備則是“終端”或“接收端”。

　　圖1 – 源端與終端之間的直流耦合連接

　　在直流耦合連接中(見(jiàn)圖1)，源端與終端音視頻設備的線(xiàn)纜連接中沒(méi)有無(wú)源元件阻擋DC電流。圖中的晶體管直流耦合連接未顯示半導體設備兩端其他的驅動(dòng)晶體管。接收端的終端電阻提供兩端所需的上拉電壓。源端設備在連接中與終端設備溝通需要其自己的電源。同樣，終端設備接收源端設備出來(lái)的數據也需要其自己的電源。這樣，電流在線(xiàn)纜中直接流通使得兩個(gè)音視頻設備傳輸所需數據。最重要的是在直流耦合連接兩端的晶體管需要能夠承受并轉換到同樣的電壓。

　　圖2 – 源端與終端之間的交流耦合連接

　　在交流耦合連接中(如圖2)，兩個(gè)音視頻設備之間使用的是電容耦合。電容器阻擋直流電流通過(guò)兩個(gè)設備，只允許交流電流通過(guò)。這樣，設備一端的變動(dòng)率傳到另外一端，同時(shí)阻礙電流直接通過(guò)。不像直流耦合連接，交流耦合連接兩端的晶體管不需要有同樣的電壓。

　　因此，交流耦合能夠使集成電路設備在不同電壓下工作，有助推進(jìn)集成電路設備向深亞微型技術(shù)發(fā)展的趨勢。另外，深亞微米技術(shù)中為減少功耗而降低了集成電路設備電壓。電子設備業(yè)內為能夠提高功能的兼容性和集成度同時(shí)降低成本，通常會(huì )研發(fā)SoC。所以，深亞微型技術(shù)在提高集成度的同時(shí)也降低功耗。與此同時(shí)，集成電路設備是不同的工藝生產(chǎn)的，因此，互相之間會(huì )有電壓差異。交流耦合連接能夠驅動(dòng)數據在不同電壓的兩個(gè)集成電路設備中傳輸。兩端可以互相溝通其電壓變動(dòng)率定義。但不管是直流耦合還是交流耦合，音視頻設備在互相溝通傳輸數據的過(guò)程中，終端和源端都在不停的消耗電能。

　　高清互聯(lián)互通的需求日益增大 HDMI主要是為能夠直接插到墻上電源上取電的消費類(lèi)電子設備而設計的。雖然芯片制造商們一直想提高SoC的功能集成度，而降低功耗對他們來(lái)說(shuō)并不重要。在過(guò)去幾年里便攜式多媒體設備和超智能手機陸續問(wèn)世，它們的處理能力接近普通計算機，但它們的小體積和小屏幕成為提供更好用戶(hù)體驗的路障。自高清電視的推出，消費者已經(jīng)非常適應在大屏幕上欣賞高清內容。便攜式產(chǎn)品集成高清內容處理能力帶動(dòng)了將這些小型設備與大型高清顯示器連接的需求。

　　硅谷數模(Analogix)有著(zhù)雄厚的數?；旌闲盘栐O計和HDMI標準技術(shù)的積累，研發(fā)了獨特的電能回收利用執行構架。HDMI技術(shù)在兩音視頻設備的直流耦合連接這一原理上運行。也就是說(shuō)，源端或發(fā)送器負責輸出高清內容至終端或接收器。硅谷數模成功研發(fā)了一種創(chuàng )新的直流耦合連接執行方式，該技術(shù)能夠回收源端中浪費掉的電能，然后重新加以利用，使得源端無(wú)需外接電源。這一技術(shù)被稱(chēng)為CoolHD技術(shù)。

　　CoolHD技術(shù)實(shí)現電能的回收和利用 往往復雜的技術(shù)實(shí)施方式可以用很簡(jiǎn)單的語(yǔ)言來(lái)描述，而在下一代集成電路計設計模式中，這些簡(jiǎn)單的描述方式可幫助我們改變其設計規范。為了不過(guò)于復雜化本文，我們無(wú)需完全了解HDMI技術(shù)，只需要探討一個(gè)系統中兩集成電路設備通過(guò)一條線(xiàn)纜連接的直流耦合連接。

　　圖3 – CoolHD技術(shù)實(shí)施構架框圖