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就在幾天前，萊迪思半導體公司宣布推出全球首款使用USB Type-C接口，同時支持4K 60fps RGB/4:4:4視頻以及USB 3.1 Gen 1或 Gen 2數據的解決方案。既然宣布是全球首款，又牽涉到USB Type-C和SuperMHL兩大熱門高速接口標準，EDN China就更希望能深入了解該方案的具體技術實現、與同類方案的比較，希望給廣大工程君們一個快速比較和參考。 基本介紹：這是一個基于USB Type-C接口的Super MHL解決方案，感覺有點繞？是的，該方案是面向USB Type-C規范的MHL Alt Mode，說白了就是讓USB Type-C接口也能對MHL實現支持，讓裝載有這種正反插皆可的Type C接口的設備也能進行MHL流媒體傳輸。而萊迪思所推出的最新superMHL解決方案可以通過USB Type-C接口，同時支持4K 60fps RGB/4:4:4視頻以及USB 3.1 Gen 1或 Gen 2數據傳輸。 方案實現：在公布的方案中，萊迪思推出的是兩顆SiI8630和SiI9396低功耗superMHL?發送器和接收器。這兩顆收發器必須與Type-C端口控制器聯合使用，實現完整方案應用。 SiI8630發送器能夠無縫連接目前最新的手機、平板電腦和筆記本電腦中的應用處理器所集成的HDMI? 2.0發送器。其配合Sil7033（萊迪思的Type-C控制器），可實現支持4K 60視頻和USB 3.1 Gen 1數據的完整解決方案。 SiI9396接收器則是MHL適配器（Dongle）和底座設備（Docking）的理想選擇（圖1）。當其與SiI7023或SiI7033（萊迪思的Type-C控制器）配對使用時，可設計用于將帶有USB Type-C接口的便攜設備連接到顯示屏或支持帶USB連接的其它外圍設備，如鍵盤、鼠標和外部存儲器。 圖1：SiI9396接收器則是MHL適配器（Dongle）和底座設備（Docking）的理想選擇 當然，如果設計師希望使用第三方公司的Type-C端口控制器來配合Sil8630或Sil9396來實現上述功能也是可以的，但需要添加額外的PD控制器。據萊迪思半導體高級市場經理Abdullah Raouf解釋，“基本上，直接采用萊迪思的完整方案可以簡化設計，讓成本更優。” 如何實現電力傳輸功能：我們知道不論Type-C或是Super MHL都能為設備充電，對于該方案中的充電實現，Abdullah Raouf表示，“目前基于Sil8630、Sil9396的方案是一個純粹的ASIC方案，主要是實現MHL的傳輸和接收的芯片，實現影音傳輸。如果需要支持電力傳輸的話，則需要外接芯片來實現。 主要應用前景：我們知道MHL接口最主要的助益是將平板、手機這樣的便攜設備接往大屏設備（包括投影儀、顯示器、電視）后，能夠實現流媒體傳輸，實現音/視頻互連，這當初是影音娛樂的重要一環，后來MHL也陸續將這一應用優勢擴展到汽車顯示器、機頂盒，虛擬現實，以及頭戴影像設備等各類產品中，并已形成超過7.5億臺產品搭載MHL的生態系統（圖2）。對此這樣一個龐大的生態系統，Abdullah Raouf也進一步表示，“采用該方案正可以幫助那些剛起步的、支持USB Type-C接口的產品同時連接到已形成規模的MHL市場上的產品。例如一臺帶有USB Type-C接口（并支持MHL Alt-mode）的手機連接到MHL配件、顯示器或是HDMI的顯示屏（圖3），并且該方案能幫助實現更好的音、視頻、數據單線纜互連體驗。像例如現在的頭戴影像和虛擬現實設備上，30kps的視頻顯示會閃爍，需要4K 60fps的支持，這些都會成為重要的應用場景。” 圖2：MHL已形成超過7.5億臺產品搭載的生態系統 圖3：如何利用MHL生態系統 順應新趨勢--將便攜設備擴展到任何工作領域：同時，便攜設備的大屏顯示趨勢已不再停留在單純的影音娛樂方面，而是將便攜設備帶向工作環境，最新的軟件也應允著這一趨勢。“微軟這次在190個國家同時推出了windos10，一個叫continuum的功能，這個功能其實是為混合形態的設備做準備的。另外安卓系統也推出了Andriod M工作解決方案，這兩個不同的應用程序都是為了把手機內容在大屏顯示操作所開發的。讓用戶真實的體驗到，手機與個人電腦的融合。如圖4，電腦顯示屏同時開著四個不同的窗口，有四種不一樣的應用程序在同時操作，有視窗、聊天、瀏覽器和計算器。對于這些應用程序，用戶可以改變它的視窗尺寸，并在顯示屏上任意擺放或者拖動其位置，甚至同時操作這四個不同的應用程序。這些軟件功能的實現將為便攜設備擴展到工作環境提供便利。”Abdullah Raouf介紹道。 圖4：電腦顯示屏同時開著四個不同的窗口，有四種不一樣的應用程序在同時操作 與DisplayPort1.3、Thunderbolt3、USB3.1方案的比較--何來的“更好”：既然趨勢已存在，在USB Type-C點燃“單線纜”戰火之后，不止是MHL，包括DisplayPort、甚至Thunderbolt等接口技術陣營都相繼發布了Type-C Alt Mode（替代模式），希望借此進入未來Type-C的產品世界（圖5）。 圖5：包括MHL、DisplayPort、Thunderbolt等接口技術陣營都相繼發布了Type-C Alt Mode 那么同樣為Alt Mode，為什么選擇支持Type-C的Super MHL而不是其他兩個呢？Abdullah Raouf也給出了他的觀點：“目前看，萊迪思方案主要助益來自于‘高速（高分辨率）’與‘單通道同傳’。從方案實現角度而言，該基于Super MHL的方案可以支持4K60fps 4:4:4全色度的視頻。如果Thunderbolt支持這些，必須用4信道，而基于萊迪思的這個方案僅需要使用1個通道（一個TMDS Pair）就行，就意味這電纜的物料成本（BOM）可以降低，也會有更多的針腳留余下來，來同時支持USB3.0的數據傳輸。所以萊迪思基于Sil8630和Sil9396的方案也是目前市面上唯一可以支持4K60fps和USB3.1同傳功能的方案。包括目前業界的其他一些視頻芯片提供商，都還沒有推出類似解決方案。” “此外，就技術本身而言，圖6列出了Super MHL、 DisplayPort1.3和Thunderbolt3的一個對比圖，在這里可以看到在最高的分辨率，Super MHL可以支持最高分辨率和36位的色深已經強于其他兩位了。在高動態范圍上，其他兩位種技術其實都是做不到的。此外Super MHL的先進技術也帶給我們方案進一步提升的空間，如Super MHL目前最高分辯率可支持到8K@120fps，如果未來的應用有需要，我們未來的方案也可繼續向上擴展，這是目前DisplayPort1.3和Thunderbolt3不具備的優勢。”Abdullah Raouf補充道。 圖6：Super MHL、 DisplayPort1.3和Thunderbolt3特性對比圖 對于最新的USB3.1本身也具有AV傳輸功能，既然是用Type-C傳AV信號，萊迪思的方案優勢何在？Abdullah Raouf認為：“關鍵是USB 3.1新增USB A/V影音傳輸目前看來還不太成熟，主要由于其視頻傳輸是基于壓縮的傳輸，分辨率有限、視頻的實時性也會受損。例如在一些應用中，我們看到的圖像傳輸至少會有100ms以上的延遲。”對于新公布的USB AV 3.1最高支持4096 x 2304 @ 30fps的4K顯示畫面，Abdullah Raouf也表示：“MHL3的顯示規格是4K@30fps，Super MHL是第四代MHL，其仍是無壓縮視頻，可最高支持8K@120fps，視頻體驗會更好，這在某些應用中，如頭盔顯示，30kps的視頻顯示會閃爍，需要更好的支持。” |
