小接口大問(wèn)題:開(kāi)發(fā)HDMI值得關(guān)注的熱點(diǎn)概念
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在開(kāi)發(fā)帶HDMI接口產(chǎn)品的過(guò)程中，如何在海量數據中看清各項參數，為自己產(chǎn)品選擇合適的器件，并合理利用多種預測試、最快通過(guò)授權認證中心的測試、有經(jīng)濟效益的選擇附加認證，是HDMI工作組開(kāi)發(fā)人員的一個(gè)關(guān)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(wù)，因為在高速數據速率下，保護電路產(chǎn)生的任何電容性負載都會(huì )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(zhì)量衰減之間經(jīng)常難以取舍。
目前，很多做數字接口的廠(chǎng)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能力的同時(shí)，整合還能節省外部ESD保護元件，為客戶(hù)降低系統成本。仔細查看各大芯片廠(chǎng)商的集成ESD的防護能力，規格從2~4KV到10KV、甚至15KV不等。
不過(guò)，對于目前多家廠(chǎng)商宣稱(chēng)的ESD能力，SiliconImage公司亞太區高級銷(xiāo)售總監姚欣仁認為是一種炒作。他透露，如果ESD能力過(guò)高，有可能會(huì )影響到芯片的信號完整性。而且許多宣稱(chēng)ESD性能高的廠(chǎng)商，他們的測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。
“在芯片內部整合ESD的防護能力要達到10KV很難，”SiliconImage亞太區高級FAE經(jīng)理夏傳賢也表示，“我們目前開(kāi)關(guān)的防靜電能達到7KV。如果ESD要求較高，達15KV的話(huà)，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(chǎng)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(lái)越多的外接ESD抑制芯片，都向著(zhù)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(lái)說(shuō)，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(huì )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(shí)代就已經(jīng)有廠(chǎng)商這么做。恩智浦半導體戰略市場(chǎng)經(jīng)理PaulMartin認為，在產(chǎn)品中整合HDMI將成為一種趨勢，尤其是對大眾消費市場(chǎng)中的產(chǎn)品而言——因為它能降低成本。而且Martin認為這種情況可能會(huì )從在產(chǎn)品中加入傳送器開(kāi)始，因為其標準化目前進(jìn)行得更好一些，能被更容易地集成。
不過(guò)，面對新的發(fā)展，新的標準，分立式產(chǎn)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(gè)很快的過(guò)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(wú)法與獨立的芯片比擬。
無(wú)論是Martin還是姚，他們都認為，分立元件將繼續起到重要作用。
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(chǎng)需要幾個(gè)接口，設計好后不能改。例如電視機和AV接收器，原來(lái)只裝載一個(gè)HDMI，而現在開(kāi)始安裝二到三個(gè)，甚至四個(gè)HDMI，這也是一種新的趨勢。某公司設計了2個(gè)接口的方案，但后來(lái)可能會(huì )發(fā)現大尺寸顯示屏可能需要3個(gè)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(mǎi)過(guò)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(wú)疑簡(jiǎn)化了客戶(hù)芯片采購和系統設計流程，但同時(shí)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(chǎng)上的應用靈活度，比如有的客戶(hù)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，幾乎所有接受采訪(fǎng)者都認為，終端應用的多樣性、以及對最新技術(shù)成熟度的考量等，都為分立式HDMI芯片撐開(kāi)了一片獨立的天空。
互通性障礙仍為測試領(lǐng)域的重中之重
雖然HDMI的規格目前還在不斷升級，即使它還只是一個(gè)市場(chǎng)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(wù)的開(kāi)展。自從廠(chǎng)商們開(kāi)始紛紛采納HDMI以后，設備生產(chǎn)及測試中暴露出了越來(lái)越多的互連互通問(wèn)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(lián)時(shí)，出現不能工作的現象。即便是雙方設備都通過(guò)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(chǎn)的產(chǎn)品具有互操作性，設備制造商在產(chǎn)品設計初期就應充分了解，并依照HDMI標準規格來(lái)設計產(chǎn)品，保證開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品能與市面上其它HDMI產(chǎn)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(shí)體地址的測試。線(xiàn)纜類(lèi)別則測試其機械與電子兼容性。
不同類(lèi)型的客戶(hù)，在測試方面有著(zhù)不同類(lèi)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(shuō)：“對于測試中心，他們經(jīng)常是有很多樣品待測，注重的是速度，所以泰克就會(huì )通過(guò)軟件、硬件的方法來(lái)加快測試速度；對于系統廠(chǎng)商，他們更關(guān)心的是產(chǎn)品是否通過(guò)測試，所以成本是一個(gè)很重要的因素；芯片廠(chǎng)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能幫助芯片廠(chǎng)商得到反饋來(lái)總結研究自己的產(chǎn)品?！?nbsp;
對于不同的客戶(hù)需求，安捷倫也分別提供“符合性模式”以滿(mǎn)足CTS標準測試，以及“專(zhuān)家模式”以執行更加詳細的測試和調試?！斑@種方法能為HDMI客戶(hù)提供更多好處?！卑步輦惪萍茧娮訙y量事業(yè)部高級市場(chǎng)工程師冀衛東指出，“HDMI1.3的數據速率是HDMI1.2的兩倍,為此，芯片供應商和線(xiàn)纜制造商受到更大的挑戰。對于高速串行總線(xiàn)的設計和測試，客戶(hù)不僅需要測試方案能判斷兼容性能的‘通過(guò)/失敗’，而且需要能夠有效的確定并調試所遇到的問(wèn)題?！?nbsp;
深圳HDMIATC測試中心的技術(shù)經(jīng)理陳春華表示：“我們在1.2a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?！辈贿^(guò)，作為這些測試方案的使用者，陳認為這些自動(dòng)化程度非常高的測試方案的穩定性還有待進(jìn)一步提高。由于軟件的問(wèn)題，他表示測試過(guò)程中有時(shí)會(huì )出現程序混亂等影響測試進(jìn)程的錯誤。
除了這些測試，針對有設計者提出HDMI接DVD的時(shí)候有時(shí)會(huì )損壞的現象，泰克科技亞太區D&M市場(chǎng)開(kāi)發(fā)經(jīng)理孫志強特別強調，HDMI接頭也是有規格性測試的，所以建議設計者對接頭一定要用認證過(guò)的，合格的接頭，否則會(huì )破壞接口。
對于現在系統廠(chǎng)商的ATC通過(guò)率，陳表示比起以前來(lái)情況要好的多。隨著(zhù)對標準的更深理解，以及得到做接口的半導體廠(chǎng)商的支持，許多系統廠(chǎng)商表示也已熟悉了HDMI的設計要求及測試規則，通過(guò)ATC變得更簡(jiǎn)單了。
“官方/非官方”部署認證領(lǐng)域新格局
ATC是授權測試中心的縮寫(xiě)。HDMIATC是由7家公司組成，共同設立標準和測試規范。目前，該組織在全球建立了六處ATC測試地點(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是對客戶(hù)產(chǎn)品進(jìn)行電氣測試，認證的項目不多，所以甚至以前出現過(guò)一些廠(chǎng)商通過(guò)了ATC認證，但產(chǎn)品拿到市場(chǎng)上還是無(wú)法實(shí)現互連互通。北美的一些大的零售商，如BestBuy,CircuitCity,FrysElectronics等銷(xiāo)售的帶HDMI接口的產(chǎn)品，以前常被退貨。陳春華也持同樣觀(guān)點(diǎn)，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(lián)互通問(wèn)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，還包括系統與系統間的測試，比如某廠(chǎng)商送來(lái)一臺帶HDMI的TV，實(shí)驗室就會(huì )拿它和其它已經(jīng)通過(guò)了SimplayHD的產(chǎn)品進(jìn)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(jīng)包括了HDCP在內。
要看一種認證的影響力，銷(xiāo)售渠道的認可很重要。姚欣仁透露，SimplyHD已經(jīng)得到了美國很多大的零售商的支持，所以系統廠(chǎng)商才愿意花額外的錢(qián)來(lái)進(jìn)行SimplayHD認證。像BestBuy等均要求進(jìn)場(chǎng)產(chǎn)品有SimplyHD的標志。目前，SimplayHD已經(jīng)設立了四處測試實(shí)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(kāi)放式的實(shí)驗室，系統廠(chǎng)商哪怕采用內部是由無(wú)源器件兜出來(lái)的器件也有可能通過(guò)測試。
在深圳HDMIATC測試中心里，同時(shí)也為客戶(hù)提供SimplayHD的測試。不過(guò)，陳春華表示，同時(shí)參加兩項測試的人還是占少數，只有一些大的廠(chǎng)商在做?？紤]到其價(jià)格是ATC的兩倍，所以小廠(chǎng)商、以及批量小的產(chǎn)品對該測試根本不問(wèn)津。目前來(lái)該中心測試的產(chǎn)品主要還集中在TV、DVD、機頂盒以及線(xiàn)纜，考慮到TypeC的具體標準正在加緊實(shí)現中，他預計“很快也會(huì )有一些采用了TypeC接口的便攜設備前來(lái)測試”。
除了HDMI組織的ATC測試，為了幫助自己的客戶(hù)在通過(guò)最終ATC認證之前進(jìn)行預測試，一些大的芯片廠(chǎng)商紛紛成立自己的實(shí)驗室。ADI分別在美國、東京、臺灣地區和北京設立了四家預測試中心，為客戶(hù)提供有關(guān)源端和接收端設備的全部測試項目，甚至在測試現場(chǎng)幫助客戶(hù)更改器件和線(xiàn)路以驗證修改方案的可行性；SiliconImage也有自己的實(shí)驗室，姚欣仁表示，在自己的實(shí)驗室中，并不是每種產(chǎn)品都要從頭至尾的測試一遍，而是提供某部分的預測試，來(lái)幫助客戶(hù)最終通過(guò)ATC。
中國本土廠(chǎng)商硅谷數模去年也在北京中關(guān)村的研發(fā)中心內成立了“HDMI互聯(lián)互通實(shí)驗室”(現更名為EasyHD)，致力于為中國廠(chǎng)商提供有關(guān)音視頻標準、技術(shù)以及相關(guān)咨詢(xún)。該實(shí)驗室為中國本土企業(yè)進(jìn)行預測試，幫助眾多廠(chǎng)商及時(shí)發(fā)現設計中的問(wèn)題，加速推進(jìn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品上市。該公司表示，EasyHD實(shí)驗室擁有來(lái)自世界各地的HDMI產(chǎn)品，測試資源的多樣性、開(kāi)放性、以及免費模式贏(yíng)取了客戶(hù)的支持。
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