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[導(dǎo)讀] HDMI助力我們獲得干凈、簡(jiǎn)潔、清晰的數(shù)字體驗(yàn),該標(biāo)準(zhǔn)已在全球消費(fèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域迅速普及,各種具有HDMI接口的產(chǎn)品開始出現(xiàn)在我們身邊。而對(duì)于設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō),選擇器件設(shè)計(jì)產(chǎn)品,并最終通過(guò)兼容性測(cè)試,進(jìn)而成功進(jìn)入

    HDMI助力我們獲得干凈、簡(jiǎn)潔、清晰的數(shù)字體驗(yàn),該標(biāo)準(zhǔn)已在全球消費(fèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域迅速普及,各種具有HDMI接口的產(chǎn)品開始出現(xiàn)在我們身邊。而對(duì)于設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō),選擇器件設(shè)計(jì)產(chǎn)品,并最終通過(guò)兼容性測(cè)試,進(jìn)而成功進(jìn)入市場(chǎng)才是關(guān)注焦點(diǎn)。 

    在開發(fā)帶HDMI接口產(chǎn)品的過(guò)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(guò)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(guò),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(guò)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(lái)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(lái)說(shuō),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?。而且Martin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(guò),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(guò)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(wú)法與獨(dú)立的芯片比擬。無(wú)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(lái)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(lái)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(gòu))等公司就曾購(gòu)買過(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)化了客戶芯片采購(gòu)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(guó)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(lái)越多的互連互通問(wèn)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(guò)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(lái)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(shuō):“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(guò)軟件、硬件的方法來(lái)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(guò)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(lái)總結(jié)研究自己的產(chǎn)品?!? [!--empirenews.page--]

    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(guò)/失敗’,而且需要能夠有效的確定并調(diào)試所遇到的問(wèn)題。

    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(guò),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(wèn)題,他表示測(cè)試過(guò)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(guò)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(guò)率,陳表示比起以前來(lái)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(guò)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(guó)卡昂、美國(guó)加州、中國(guó)上海、中國(guó)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(guò)一些廠商通過(guò)了ATC認(rèn)證,但產(chǎn)品拿到市場(chǎng)上還是無(wú)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(wèn)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(lái)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(guò)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(guó)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(lái)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(guó)、美國(guó)以及中國(guó)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(wú)源器件兜出來(lái)的器件也有可能通過(guò)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(guò),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??紤]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(wèn)津。目前來(lái)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(lái)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(guò)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(guó)、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(lái)幫助客戶最終通過(guò)ATC。

    中國(guó)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(guó)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(guó)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(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(yàn)室擁有來(lái)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。

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