人民網

人民網>>財經>>中日技術產業信息網

數據、電源和4K,一個USB接口全搞定!【2】

2014年02月20日09:03    

借助高速化支持4K影像傳輸

使最大10Gbit/秒的高速數據通信成為現實的是“USB3.1”。據USB-IF介紹,其實效數據傳輸速度至少“將達到8Gbit/秒以上,約是USB 3.0的2倍”。這樣快的數據傳輸速度有望促成4K影像的無壓縮傳輸。USB-IF雖然沒有透露具體的可以傳輸的影像格式,但是,8Gbit/秒的實效速度已經達到了無壓縮傳輸RGB各色為8bit、30幀/秒的4K影像的水平。

USB 3.1標准於2013年7月出台,一致性測試規范預定於2014年第二季度之前確立。支持USB 3.1的收發IC產品最快將在2014年內上市。

面向智能手機的新連接器

現在,跳出個人電腦和外設的范疇,旨在把USB 3.1推廣到智能手機和平板電腦等小型便攜終端的新型USB連接器標准“Type C”也制定之中。這種連接器的插口比過去的Micro USB還要小,將支持USB3.1標准,還將加入滿足USB PD標准的大功率供電功能(注3)。

(注3)按照USB PD的標准,隻有標准尺寸的USB連接器的供電功率能達到100W,面向便攜終端的Micro USB的供電功率最高為60W。因此,估計Type C的最大供電功率也將維持在60W。

現在,Micro-B連接器已經在Android終端中普及,但最高隻支持USB 2.0。反觀USB 3.0,雖然有專用的Micro規格連接器,卻未實現普及,因為在這種連接器上,USB2.0端子和USB 3.0端子橫向排列,開口寬度較大,阻礙了其普及。而Type C則提出了可解決這一問題方案(注4)。

(注4)Type C連接器無法插入老式的USB連接器,可能需要通過適配器來實現Type C連接器與老式USB連接器的連接。

Type C的標准預定在2014年內出台,估計最早將在2015年配備到電子產品上。

活用USB連接器

智能手機和平板電腦標配的是Micro-B規格的USB連接器,但是,為了滿足消費者對於無壓縮傳輸HD和4K影像的需求,企業已沒有時間等待Type C連接器的上市。因此,在影像傳輸用途已經採用了其他接口。

那就是“MHL”和“SlimPort”。這兩種標准都沒有規定連接器,而是沿用Micro-B連接器。當終端連接USB設備時,連接器遵循USB標准,當連接MHL或SlimPort設備時,連接器就遵循MHL或SlimPort的標准工作。

其中,晶像公司開發的MHL得到了廣泛採用。已經有200多家企業售出了3.3億部支持MHL的終端,普及速度十分驚人。而且,該標准還在不斷更新,“MHL 3.0”已於2013年8月出台。最新標准能夠無壓縮傳輸30幀/秒的4K影像,供電功率也從過去的4.5W提高到了10W。

緊隨MHL之后的是SlimPort。這是硅谷數模半導體(Analogix Semiconductor)公司開發的接口,使用的數據傳輸技術與DisplayPort相同,已經得到了部分智能手機和平板電腦的採用。今后,SlimPort將與DisplayPort相同,由顯示器相關業界團體“VESA(Video Electronics StandardsAssociation)”制定標准,推進普及。

HDMI標准提高到4K、60幀/秒

與USB進軍影像傳輸領域的動態針鋒相對,AV信號傳輸接口的霸主——HDMI將提高4K影像的幀頻。其最新標准“HDMI 2.0”已於2013年9月出台,把無壓縮傳輸影像數據的幀頻提高到了4K、60幀/秒。

借助新標准,一條線纜的最大數據傳輸速度從過去的10.2Gbit/秒提高到了18Gbit/秒。現在,支持HDMI 2.0的收發IC、電視機、藍光錄像機等產品也已問世,顯露出了普及的跡象(圖3)。

圖3:旨在高速顯示4K影像的HDMI 2.0

HDMI 2.0在提高數據傳輸速度后,可以顯示60幀/秒的4K影像,而過去為30幀/秒。支持HDMI 2.0的收發IC和AV產品等已經出現。例如,晶像開發出了支持HDCP 2.2的收發IC。鬆下除了配備HDMI 2.0的藍光錄像機和電視機之外,還在銷售該公司生產的收發IC(b)。圖片均為在“2014 International CES”上進行演示的情形。

失去存在意義的Thunderbolt

隨著USB的功能不斷拓展,集約型接口“Thunderbolt”的定位愈發模糊。這種接口由英特爾開發,得到了蘋果等企業的個人電腦的採用。

過去,Thunderbolt是通過融合PCI Express數據通信以及DisplayPort影像傳輸的方式,與USB形成差異。然而,在USB實現無壓縮傳輸4K影像之后,二者的差別將變得不明顯。

數據傳輸速度方面,Thunderbolt一條線纜的平均傳輸速度可以達到20Gbit/秒,但USB-IF已經表態,“總有一天會使USB達到20Gbit/秒”,也就是說,將來二者在速度方面的差距將消失。到那時,Thunderbolt的存在價值將進一步削弱。

還將應用於無線和設備內部布線

USB通過拓展功能,擴大了活躍的舞台,其應用范圍還將覆蓋無線通信和設備內部布線,也就是“Media Agnostic(MA) USB”和“SuperSpeed USB Inter-Chip(SSIC)”。

MA USB是主要面向WLAN(Wi-Fi)的新標准。按照設想,該標准的物理層將使用WLAN,在此基礎上,利用USB的通信協議收發數據。MA USB標准目前正在制定,即將在2014年第一季度確定。

SSIC是使用USB作為設備內部芯片間接口的標准。該標准使用便攜設備內部的數據傳輸標准“MIPI(Mobile IndustryProcessor Interface)”的物理層“M-PHY”,在其基礎上利用USB的通信協議。該標准的優勢在於速度快且功耗低,設想用於基帶處理IC與應用處理器的連接部分。(作者:根津 禎,日經技術在線!供稿)

(責編:值班編輯、庄紅韜)

新聞查詢  

新聞回顧

      搜索

推薦新聞區

商務部明起對三國進口漿粕征收最高達50.9%的臨時稅

產業/經營更多>>

能源/環境更多>>

機械/汽車更多>>

數碼/IT更多>>

電子/半導體更多>>

工業設計更多>>