高速传输技术分析

  音讯/视讯透过usb的应用
                                                              鸿喜电子

  音讯/视讯透过usb(audio/video over usb)的概念,就是直接将影音资料藉由usb hub传输到分接的av视听装置来作多屏幕显示或播放。特别以usb 3.0的5gbps传输速率与全双工、点对点的特性,足以实时播放1,920x1,080@60hz full hd高画质电影,或100个频道的hd高画质(720x480@60hz)影音资料串流量。而且每个装置之间不会相互干扰,更没有共享带宽或延滞等待的情况。usb的av应用,不仅可以做到多屏幕显示、微投影机/投影机投影,也简化屏幕电源线的设计,因为光靠usb 3.0连接线供电即可;手机也可藉由连接usb 3.0连接线,将手机画面连接到大尺寸液晶屏幕放大显示,达成内容可携、行动化的便利。目前原昶与威锋都有推出应用usb显示的桥接芯片。而usb if正在对usb 3.0的影音应用,制定相关的av装置级别(usb av devcie class)。

  云端运算下的超精简计算机

  借助usb 3.0多埠hub以及集成gbps以太网络功能,它不再只是一个传统的usb 3.0 hub,而是在微软云端运算环境下,所提倡的零终端机概念(zero client):只要1部具备多核心强大运算功能的计算机主机,对外连接这样1部零型终端机(usb 3.0 hub+gbe),搭配windows multipoint server 2010操作系统,这个zero client再连接到提供usb 3.0显示功能的显示器、usb键盘与鼠标,每一个使用者能透过眼前的usb显示器与usb鼠标/键盘,以多人共享的方式,透过usb 3.0传输信息来共享、共享这部运算计算机主机。如此可以节省大笔的信息设备投资。目前原昶科技有提供建构这类zero client的解决方案。

  pci express 3.0的动向

  由于pci express 3.0规范较原订时程延宕1年后,才于去年(2010年)11月定案,导致目前pcie 3.0产品集中于上游开发业者的示波器、逻辑分析仪等产品,但仍有像祥硕、nxp恩智浦等推出pci express 3.0高速切换开关/多工器。

  至于最有可能用足pcie 3.0 8gbps带宽的产品就属高阶显卡,gpu领导厂商amd或nvidia势必不会缺席,预料在2011年6月台北计算机展,我们就会看到pcie 3.0 8gbps x16高阶显卡的初期工程样品,但正式面市的时间应该会在2011年第3季或第4季之后,加上原生支持pcie 3.0芯片组平台的时程未定,预计要到2013年以后,才有较为明显的市场成长。

  抢先掌握规格话语权 坐拥大中华/全球消费性影音网络与云端商机

  根据市场研究机构统计,2010年整体usb 3.0芯片搭载量超过2,000万颗,预期2011年可达1亿颗以上,2012、2013年,各可达到3.7亿颗、10亿颗的高出货量。证明了各类usb 3.0外围产品的市场需求,为相关厂商带来丰厚的商机。不过是否又会重蹈过去usb 2.0芯片杀戮战争的覆辙,在目前2011年1q市场usb 3.0主控芯片报价已惨跌至3.5美元,值得我们密切注意。

  所幸,在此次高速传输技术论坛中,我们看到台系ic设计厂频频发挥创意,以及兼顾时程、物料成本以及产品性价比的努力,许多控制芯片与创新功能(例如4埠、usb 2.0硬件加速)皆由台系ic设计厂所开发,面对红海(杀价竞争)或开创蓝海(开发创新应用),都呈现世界级的一流水平。

  期许台系ic设计业者,能在掌握台湾晶圆代工上下游产业供应链的优势下,莫只是紧紧追随规格,而是要积极的进入usb-if、pci-sig、vesa、hdmi、wireless usb等论坛组织,去主导次世代高速传输技术并抢占规格制定话语权,相信以两岸大中华市场逐渐蓬勃的13亿消费人口,以及过去征战全球pc与消费型电子市场的丰厚经验,台系ic业者绝对会有更棒的成绩。

目前usb 2.0外围装置传输复制这类型资料时,动辄耗时数分钟甚至数十分钟,让用户相当不耐,也因此诸如usb 3.0、sata 6gbps、pcie 3.0甚至thunderbolt(10gbps)高速传输技术也就应运而生,甚至也改变以往只能以专属连接线如hdmi、显示埠display port界面传输的显示器面貌。

  通用序列汇流排(universal serial bus;usb)规格自1996年就已经出现,出道至今已有15年历史,而2008年11月制定的usb 3.0能向下兼容于usb 2.0/1.1的装置,藉由内埋光纤的sdp线达到5gbps全双工双向传输效能,25gb的hd高画质影片仅需70秒就能复制完毕;usb 3.0也能提供900毫安电源,更能供应当今各式pc外围储存装置,甚至是低耗电液晶显示器。而且随著2011年下半amd的hudson d3芯片组与2012年第1季ivt bridge平台都将集成原生usb 3.0连接埠功能,预期usb 3.0将在2011年被全面支持成为标准规格。

  目前usb 3.0芯片大致可分类为:1.主控芯片(host),连接南桥芯片于主板上,提供桌机或笔记本对外usb埠连接能力。台系开发商有祥硕(asmedia)、钰创、威锋等。2.集线/分接器芯片(hub),用来制造1接2或1接4的usb 3.0集线分接器,或集成于桌机前方面板、液晶屏幕或扩充船坞。3.装置端芯片(device)。目前集中在u盘的闪存控制芯片,外接硬盘专用的usb桥接芯片等。台系厂商有祥硕、钰创、威锋、旺玖、银灿、创惟等。4.转接驱动芯片(re-driver),用于主板或集线器,可延长连接线与装置兼容兼容性。

  usb 3.0转sataiii桥接芯片夯s ata3规格,于2009年5月改良ncq与增加资料传输优先权排序,传输速率倍增为6gb/s,能协助高效能ssd突破300mb/s的效能瓶颈。它也提供7mm超薄光驱以及1.8寸硬盘/ssd的microsata等新形式连接头。2010年底台湾华硕/技嘉/微星等3大板卡厂商,已推出极多款支持sata3主板,再加上2011年intel第2代酷睿 i处理器平台cougar point(p67/h67) pch芯片具备支持原生sata3规格,预料sata3将在2011年成为市场主流规格。目前台厂usb 3.0对sata3桥接芯片,有银灿is621、祥硕as1051e、威锋vl710芯片等;后续各厂商会有2/4埠usb3转sata3桥接芯片的推出。

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计