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[WHDI] 新一代高速接口的盛宴(總結(jié)所有高速接口)--免費(fèi)最新資訊
P:2009-10-07 09:41:18
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電腦升級了，接口技術(shù)也要跟進(jìn)。進(jìn)入2009年，新一代高速接口開始頻頻曝光，這些為新一代平臺打造的高速接口使得IT平臺的性能登上了一個新臺階，我們將迎來G比特接口的時代。
電腦CPU和GPU的性能提升固然能夠給使用者帶來更好的體驗(yàn)，但接口速度的升級更能讓用戶感受到實(shí)實(shí)在在的進(jìn)步。以USB接口為例，它支持的“即插即用”特性使得電腦用戶不必像以前一樣在BIOS中調(diào)節(jié)各個中斷以避免沖突，也不必一次又一次重新啟動電腦來完成新設(shè)備的安裝。更為可貴的是，當(dāng)時USB1.1是傳輸最快的外部接口之一，它支持12Mb/s的傳輸速率。在它的帶動下，閃存盤、移動硬盤、MP3等一大批設(shè)備開始流行。
隨后出現(xiàn)的USB2 . 0接口更是頗具前瞻性地將傳輸速率提升到了480Mb/s，并擴(kuò)展到手機(jī)、MID、游戲機(jī)、電子書、上網(wǎng)本、GPS，甚至機(jī)器人和汽車等平臺。USB接口的出現(xiàn)和蓬勃發(fā)展，揭開了個人電腦平臺上接口串行化的序幕，使用的便捷性和普及性更無人可及，CHIP也因此將USB接口列為IT界劃時代的革命之一，其意義甚至超越了Pentium處理器的出現(xiàn)。
隨著個人電腦平臺的不斷發(fā)展，未來數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧髁繉⑦_(dá)到TB級別。
目前電腦使用的數(shù)據(jù)傳輸方式，無論是USB 2.0，SATA和eSATA，還是基于無線的802.11g和802.11n，都顯得跟不上潮流了，因此，新一代G比特級別的高速接口已經(jīng)呼之欲出。它們包括USB 2.0的接班人——USB 3.0，下一代SATA接口——SATA Revision 3.0，用于視聽產(chǎn)品的新接口——HDMI 1.4、Display Port v1.2和DiiVA、用于無線視頻傳輸?shù)?/SPAN>Wireless HD、WHDI 和WiGig，以及其它形形色色的傳輸接口。這些高速接口采用了哪些新技術(shù)？它們的發(fā)展前景如何？請看本期前沿技術(shù)《高速接口的盛宴》。
再續(xù)輝煌 USB 3.0步入實(shí)用化
USB無疑是目前最成功的外部接口，CHIP曾在前沿技術(shù)欄目中第一時間為讀者全面介紹了USB 3.0接口的工作原理和指標(biāo)。目前，USB 3.0接口已經(jīng)實(shí)用化，讓我們看看它在實(shí)用化的道路上取得了哪些進(jìn)展吧。
USB 3.0傳輸演示
早在2008年秋季IDF上，英特爾就已經(jīng)演示了USB 3.0傳輸方式，在接下來的CES2009展會上，至少5家相關(guān)廠商也進(jìn)行了USB 3.0傳輸演示實(shí)驗(yàn)。
值得注意的是，早期USB 3.0的傳輸速率僅僅稍快于USB 2.0，但在2009年5月日本東京舉辦的USB 3.0開發(fā)者大會
上，各廠商除了紛紛展出實(shí)物以外，USB 3.0接口的實(shí)際傳輸速率也達(dá)到了160MB/s，這還是在橋接芯片受限于SATA總線的速度（1.5Gb/s）下得到的。由于USB 3.0的技術(shù)特點(diǎn)，想要達(dá)到5Gb/s的理論傳輸速率較為困難，但實(shí)際傳輸速率在2010年達(dá)到300MB/s應(yīng)該問題不大。
USB 3.0橋接芯片上市
隨著各廠商USB 3.0芯片的物理層和邏輯層設(shè)計完成， USB 3.0橋接芯片也開始出貨，最先上市的依然是日本廠商的產(chǎn)品。2009年5月，NEC發(fā)布的主控制器LSI μPD720200是全球首款USB 3.0控制器芯片，它采用10mm見方、176引腳的FBGA封裝，支持兩個USB 3.0端口，工作時的功率低于1瓦，售價大約1500日元，6月中旬開始供貨。2009年7月，富士通的USB 3.0-SATA橋接芯片MB86C30A也開始樣品供貨，它采用7mm見方的LQFP封裝。以65nm工藝技術(shù)制造，預(yù)定每月大約銷售100萬個。美國的TI等公司也準(zhǔn)備在年內(nèi)供貨USB 3.0芯片。與此同時，太陽誘電、村田制作所等公司也推出了用于消除USB 3.0和DisplayPort等高速接口噪音的扼流線圈。隨著這 些 用 于USB 3.0的芯片和附屬元件上市，支持USB 3.0的硬件也如雨后春筍般地出現(xiàn)了。
支持USB 3.0的硬件
在USB 3.0橋接芯片出貨之后不久，支持USB 3.0的硬件就紛紛上市。首先出場的是USB 3.0接口的擴(kuò)展卡和各式USB 3.0線纜，擴(kuò)展卡可以用于臺式機(jī)和筆記本電腦，一般提供兩個USB 3.0接口，另一端則是xHCI或者PCI-E 1X。2009年7月，華碩推出了最新的主板P6X58 Premium ，它板載了NEC的μPD720200，提供兩個USB 3.0接口，這是第一款提供板載USB 3.0接口的主板。
此外，采用USB 3.0的移動硬盤盒也進(jìn)行了展示。隨著USB 3.0的進(jìn)一步普及，未來廠商將在芯片組中加入對USB 3.0的支持，USB 3.0芯片也將擴(kuò)展到數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、手機(jī)等領(lǐng)域，續(xù)寫USB2.0的輝煌。
支持USB 3.0的操作系統(tǒng)
在2008年11月的“Superspeed USB”開發(fā)者大會上，微軟宣布將在Windows 7中提供對USB 3.0的支持，但在最初的版本中將不會加入USB 3.0驅(qū)動，對USB 3.0的支持將在未來用升級補(bǔ)丁的方式解決。
Windows Vista也將通過這種方式添加對USB 3.0的支持，但Windows XP可能將不會再次升級。在各類操作系統(tǒng)中，Linux是最早支持USB 3.0的，今年6月，英特爾的開發(fā)人員透露，到9月份Linux的用戶將獲得對USB 3.0的正式支持。蘋果還沒有給出Mac OS支持USB 3.0的具體時間表，形形色色的智能手機(jī)操作系統(tǒng)可能也會選擇在明年之后才提供對USB 3.0的支持。
進(jìn)一步發(fā)展
提高USB 3.0傳輸?shù)乃俾适俏磥硪欢螘r間需要解決的問題，這有賴于更加成熟的芯片設(shè)計。內(nèi)置USB 3.0的芯片組則會在2010~2011年完成，英特爾即將發(fā)布的P55芯片組并未提供內(nèi)置的USB 3.0，AMD則準(zhǔn)備在2011年才將USB 3.0加入芯片組，這可能是考慮到目前USB 3.0還有較大改進(jìn)余地，而且USB 3.0還需要與內(nèi)部的總線進(jìn)一步整合的緣故。
雖然USB 3.0的5Gb/s的傳輸速率已經(jīng)很高，并將進(jìn)一步打壓IEEE 1394接口的生存空間，不過USB-IF顯然對此并不滿足。
根據(jù)今年5月USB 3.0開發(fā)者大會上傳出的消息，未來的USB接口有望達(dá)到25Gb/s的傳輸速率，在2012~2013年，USB-IF將開始討論這一標(biāo)準(zhǔn)的制定。
far end receive failure - 遠(yuǎn)端接收故障 （0） 投訴
P:2009-10-07 09:43:08
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配合高速SSD SATA Revision 3.0與NVMHCI并存
SATA Revision 3.0與USB 3.0一起在2008年秋季IDF上亮相，它的理論傳輸速率高達(dá)6Gb/s。SATA Revision 3.0的出現(xiàn)，將會更好地支持以高速SSD為代表的存儲設(shè)備。
NVMHCI則專為閃存開發(fā)，它可能在將來成為SSD的標(biāo)準(zhǔn)接口。
SATA Revision 3.0占據(jù)先機(jī)
2009年5月底，SATA標(biāo)準(zhǔn)化組織宣布SATA Revision 3.0的制定最終完成。與上一代的SATA 2.0相比，SATA Revision 3.0的傳輸速率達(dá)到了6.0Gb/s，是前者的兩倍。
通過增加NCQ命令，以及對即時指令進(jìn)行優(yōu)先處理，SATA Revision 3.0進(jìn)一步提高了執(zhí)行效率。SATA Revision 3.0還采用了全新INCITS ATA8-ACS標(biāo)準(zhǔn)，不僅進(jìn)一步改良了傳輸訊號，還大幅降低了SATA傳輸?shù)墓�，并可兼容舊有的SATA設(shè)備。不過，與USB3.0一樣，SATA Revision 3.0也尚未被加入芯片組中。目前想要在主板上采用SATA Revision 3.0技術(shù)必須通過第三方芯片。SiliconImage公司的芯片使用了一條PCI-E 1X通道，極限速度大約250MB/s，而Mar vell公司則采用PCI-E 2.0 1X，極限速度大約500MB/s。上文中提到的華碩P6X58 Premium主板就采用了板載Marvell控制芯片的方案，擁有兩個SATA Revision 3.0接口。不幸的是，正是由于這顆芯片出現(xiàn)了瑕疵，導(dǎo)致這款全球首塊同時板載SATA Revision 3.0和USB 3.0技術(shù)的高端產(chǎn)品夭折。
eSATA：加入供電能力
eSATA比USB 2.0更快，不過不具備供電能力也成為它的致命硬傷。2008年1月，SATA-IO宣布，將開始制定Power Over eSATA的標(biāo)準(zhǔn)，2008年年底，這一標(biāo)準(zhǔn)制定完成，但直到2009年上半年，支持Power Over eSATA接口的設(shè)備才逐漸出現(xiàn)。
加入供電能力將為eSATA插上騰飛的翅膀，因?yàn)閷τ谀壳皳碛辛烤薮蟮?/SPAN>SATA接口硬盤而言，有了Power Overe SATA，不需要硬盤盒也可以當(dāng)作移動硬盤使用。同時，eSATA的傳輸速度目前已經(jīng)高達(dá)3.0Gb/s，工作于SATA Revision 3.0之下更可達(dá)到6.0Gb/s，更加便于發(fā)揮移動式SSD硬盤的威力。雖然在各類外設(shè)的接口中，eSATA不像USB那樣普及，但在移動存儲設(shè)備中，Power Over eSATA可能更具備優(yōu)勢。
NVMHCI：更適合SSD應(yīng)用
在此前前沿技術(shù)欄目的相關(guān)文章中，CHIP為讀者分析了固態(tài)硬盤技術(shù)的發(fā)展，指出目前固態(tài)硬盤的一個技術(shù)瓶頸就是數(shù)據(jù)接口是針對傳統(tǒng)硬盤的讀寫方式，而不是固態(tài)硬盤的讀寫方式來設(shè)計優(yōu)化的，這就造成了不少SSD的性能不如人意，而且主控芯片對SSD的性能影響很大。以英特爾、微軟為首的數(shù)十家廠商正在推進(jìn)NVMHCI（非易失性存儲器主機(jī)控制界面）的實(shí)用化，以便在未來發(fā)揮SSD的威力。
NVMHCI 1.0標(biāo)準(zhǔn)頒布于2008年4月，是一個操作系統(tǒng)驅(qū)動程序與內(nèi)存控制器之間的接口標(biāo)準(zhǔn)，可以根據(jù)閃存的特點(diǎn)充分發(fā)揮閃存的效能，它集成于從英特爾5系列開始的芯片組中。目前這一接口的傳輸速率達(dá)到2.4Gb/s，但只搭載于主板上，供內(nèi)部代號是Braidwood的擴(kuò)展閃存加速卡（類似移動平臺上的迅盤）使用。在2009年6月的Computex展會上，英特爾展示了這一技術(shù)。目前看起來，SATA和NVMHCI并無沖突，但是，未來也不排除在高速SSD普及之后，后者取代SATA成為通用的SSD接口的可能性。對于這一接口的發(fā)展，我們在未來還會持續(xù)關(guān)注。
高清視頻傳輸 HDMI 1.4，DisplayPort 1.2和DiiVA的競爭
高清視頻傳輸?shù)男枨笫俏磥硪欢螘r間內(nèi)接口面臨的主要問題，早在數(shù)年前，HDMI接口就已經(jīng)出現(xiàn)，并迅速占領(lǐng)了早期高清市場。不過現(xiàn)在，HDMI要面對DisplayPort和DiiVA的競爭，究竟誰最后會占據(jù)上風(fēng)呢？
HDMI 1.4的新武器
2009年5月底，HDMI接口的最新規(guī)格——HDMI 1.4揭開了神秘的面紗。與更早的HDMI 1.3相比，HDMI 1.4的改進(jìn)是巨大的：首先，HDMI 1.4規(guī)范將傳輸?shù)囊曨l規(guī)格提升到了4K×2K級別，能夠與高端投影機(jī)和平板電視以同樣的分辨率傳輸內(nèi)容。支持的兩種超高分辨率畫面分別為3840×2160@24Hz/25Hz/30Hz和4096×2160@24Hz。在提高分辨率的同時，HDMI在色彩上也有很大的進(jìn)步，它支持專為數(shù)碼相機(jī)設(shè)計的色彩空間，包括sYCC601、Adobe RGB、AdobeYCC601，可在連接數(shù)碼相機(jī)的時候顯示更精確的色彩。同樣，提高分辨率需要更大的帶寬，這為HDMI 1.4支持兩條1080P的視頻流的3D顯示提供了條件。其次，HDMI 1.4拓展了兩項新功能，一是對互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的支持，HDMI 1.4版在線材上增加一條數(shù)據(jù)通道，支持該功能的互連設(shè)備能夠通過百兆以太網(wǎng)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，可滿足任何基于IP的應(yīng)用。HDMI網(wǎng)絡(luò)傳輸允許基于互聯(lián)網(wǎng)的HDMI設(shè)備和其它HDMI設(shè)備共享互聯(lián)網(wǎng)接入，也允許HDMI設(shè)備之間共享內(nèi)容。二是增加了音頻回傳通道，該通道可減少音頻向上傳送、處理和播放所需要的線纜數(shù)量，并支持高清電視通過HDMI線把音頻直接傳送到功放上。最后，HDMI 1.4還擴(kuò)展了接口規(guī)格和新的線纜規(guī)范，新增的Micro HDMI接口將比現(xiàn)在的19針普通接口小50％左右，可讓便攜設(shè)備支持最高1080p的分辨率。車載連接系統(tǒng)則專門為車載高清內(nèi)容傳輸設(shè)計，可避免發(fā)熱、震動、噪音等汽車內(nèi)部常見環(huán)境的影響。不過需要指出的是，想要享受到HDMI 1.4，需要設(shè)備和線纜共同支持，這對用戶來說，可是一筆不小的升級費(fèi)用。
I.P.A. - intermediate power amplifier中間功率放大器 （0） 投訴
P:2009-10-07 09:44:20
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DIsplayPort 1.2：逐漸壯大
DisplayPort是VESA（視頻電子協(xié)會）頒布的主要面向PC平臺的高清接口標(biāo)準(zhǔn)，比起面向家電的HDMI來，它可以算是后起之秀。不過，進(jìn)入2009年以來，DisplayPort的發(fā)展勢頭相當(dāng)迅猛，大有與HDMI分庭抗禮之勢，DisplayPort 1.2規(guī)格的推出就是一個例子。
DisplayPort 1.2規(guī)格的主要改進(jìn)體現(xiàn)在以下幾個方面：一是大幅度提高了帶寬，從而支持多視頻流和超高的分辨率。單條DisplayPort 1.2通道的帶寬可達(dá)5.4Gb/s，四條通道合并則高達(dá)21.6Gb/s，一條電纜可以支持同時傳輸4路WUXGA或兩路WQXGA信號，或是直接以3840X2160@30Hz的 超 高 分 辨 率 顯 示 視 頻 。 同 時 ，DisplayPort 1.2也支持120Hz的1080P 3D訊號。在附加帶寬方面，DisplayPort 1.2也有了較大提升，顯示器內(nèi)置的攝像頭、US B接口和麥克風(fēng)都可通過輔助通訊部分來傳輸信號。在物理規(guī)格上，蘋果此前采用的mini DisplayPort也被納入DisplayPort 1.2之中。
隨著性能的提高，HDMI和DisplayPort開始變得針鋒相對，比較HDMI 1.4和DisplayPort 1.2，二者無論是功能還是性能都相當(dāng)類似，比如帶寬幾乎一致，都支持HDCP等等。前者的優(yōu)勢在于獲得了家電廠商的支持，并且產(chǎn)品使用時間長，認(rèn)知度廣；后者的優(yōu)勢在于完全開放，無授權(quán)費(fèi)用，得到電腦廠商的支持�？磥砗荛L一段時間內(nèi)，二者將在PC和家電等平臺上共存下去。
DiiVA：孤獨(dú)的挑戰(zhàn)者
從DVD到藍(lán)光，國內(nèi)業(yè)者進(jìn)行了數(shù)次標(biāo)準(zhǔn)制定的嘗試，這一次，中國電子視像行業(yè)協(xié)會又和國內(nèi)的骨干企業(yè)一起，推出了全新的DiiVA接口。它的主要性能指標(biāo)與DisplayPort 1.1a和HDMI 1.3較為接近，但增加了以太網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備控制指令的功能。DiiVA處理芯片的開發(fā)可能會交給聯(lián)發(fā)科進(jìn)行。
拋開支持民族產(chǎn)業(yè)的感情，筆者對Di iVA的前途并不看好，在HDMI和DisplayPort的激烈競爭下，DiiVA很難進(jìn)入高端平板電視和PC平臺�；蛟S在國產(chǎn)藍(lán)光碟機(jī)和國產(chǎn)平板電視上，我們能夠見到DiiVA的身影，但僅有DiiVA接口，而不具備HDMI和DisplayPort的產(chǎn)品顯然不會受到消費(fèi)者的歡迎。
高速無線接口 Wireless HD，WHDI，WiGig的興起
使用無線方式來傳送數(shù)據(jù)并不新鮮，但想要傳送全高清級別的視聽數(shù)據(jù)可是有點(diǎn)難度。國外在這方面已經(jīng)取得了不小的進(jìn)展，以Wireless HD為代表的無線傳輸技術(shù)已經(jīng)實(shí)用化，其他技術(shù)也紛紛登場亮相。
Wireless HD: 更大的潛力
2006年，日、美、韓三國七家廠商成立了Wireless HD聯(lián)盟，制訂使用60GHz的毫米波作為載體，采用無損方式傳輸Full HD信號的規(guī)范。到2008年2月，Wireless HD 1.0最終完成。在CES 2009上，松下、東芝等廠商展示了采用Wireless HD傳輸方式的電腦和平板電視，它們都采用SiBeam公司的芯片方案。
Wireless HD支持的帶寬可以達(dá)到5Gb/s左右，延遲則很低，足以應(yīng)付以60幀/秒進(jìn)行全高清無線傳輸?shù)男枰�。不過它的傳輸距離較短，僅為大約10米，而且不能穿透墻壁，此外Wireless HD的發(fā)射和接收部分尺寸都較大。盡管如此，因?yàn)樵摷夹g(shù)基于60GHz毫米波，所以發(fā)展?jié)摿^大，被業(yè)界廣泛看好。
WHDI：注重家庭應(yīng)用
雖然Wireless HD的影響很大，且很早就得到松下、東芝和LG這樣的大家電生產(chǎn)商支持，但它依然有一個強(qiáng)勁的對手，這就是WHDI（無線家庭數(shù)字接口）。在UWB（無線超寬帶技術(shù)）退出競爭之后，兩者的競爭變得越發(fā)激烈。
WHDI是以色列公司Amimon提出的無線傳輸技術(shù)，它采用了頻率較低的5GHz頻段。這一頻段的優(yōu)點(diǎn)是傳輸距離較長，而且可以穿透墻壁，但受限于頻率，它未來的升級潛力低于Wireless HD。第一代WHDI芯片僅僅支持在20MHz帶寬內(nèi)傳輸1080i信號，但這一缺憾已經(jīng)得到彌補(bǔ)，2009年5月，Amimon推出的第二代WHDI芯片已經(jīng)可以支持40MHz帶寬內(nèi)傳輸1080P信號。除此之外，它還擁有動態(tài)頻率選擇(DFS)信道的雷達(dá)偵測功能，該功能有效地將芯片的可用帶寬加倍。新芯片可同時支持5條信道，這意味著一個信號源可以為不同的電視用戶提供節(jié)目，該功能非常符合家庭用戶的需求。新的基帶芯片在整合度上也有提升，它內(nèi)置MIPS內(nèi)核來實(shí)現(xiàn)音/視頻控制，而第一代芯片組的這一部分采用了ST半導(dǎo)體的獨(dú)立微處理器。
早在2008年年底，索尼已經(jīng)在Bravia ZX-1上使用了WHDI技術(shù)，日立、三星等公司也支持WHDI�？雌饋恚�WHDI和Wireless HD之間的競爭在所難免，前者體積小，價格便宜，而且傳輸距離遠(yuǎn)，可穿透墻壁；后者的指標(biāo)高，而且后勁十足。不過，它們也有共存之道：注重近距離室內(nèi)應(yīng)用（比如碟機(jī)到電視）的用戶，可以選擇Wireless HD，而注重較遠(yuǎn)距離應(yīng)用（比如書房電腦到客廳的電視）的用戶，可以使用WHDI。這是“In Room”和“In Home”的區(qū)別
pellet drying and conveying system - 粒料干燥及輸送系統(tǒng) （0） 投訴
P:2009-10-07 09:44:50
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雖然802.11n尚未最終確定，但它的接班人卻已經(jīng)開始在公眾視野中頻頻亮相，這就是WiGig組織力推的60GHz毫米波無線通訊技術(shù)。由于毫米波頻率高，抗干擾能力較強(qiáng)，因此很早就在雷達(dá)等方面獲得應(yīng)用，但得到民用無線傳輸技術(shù)的青睞還是近年來的事情。
WiGi g組織的全稱是無線G比特聯(lián)盟，它由英特爾、諾基亞、Atheros等15家業(yè)界領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)創(chuàng)建。目前，該組織正在制定旨在達(dá)到6Gb/s傳輸速率的無線傳輸規(guī)范，預(yù)計在年底初步完成。WiGig組織主席阿薩德表示，WiGig并不針對Wireless HD和WHDI，它更側(cè)重于電腦與其它設(shè)備的連接——當(dāng)然也包括平板電視。
目前，WiGig已經(jīng)成為802.11n呼聲最高的候選者，盡管到9月本刊與讀者見面時，經(jīng)歷7年之爭的IEEE 802.11n正式標(biāo)準(zhǔn)才能揭曉，但IEEE至少已經(jīng)有兩個小組在研究下一代WiFi 技術(shù)，802.11ac小組關(guān)心<6GHz的無線傳輸方式 ，802.11ad小組則專研60GHz毫米波的問題，英特爾等廠商顯然屬意于后者。
毫米波的指向性和穿墻問題可能將會成為WiGig的絆腳石，采用帶有RF天線的增益器或許是個不錯的主意。NTT開發(fā)的毫米波拋物面天線僅有指尖大小，但卻能使傳輸速率達(dá)到10Gb/s，距離也有所增加，若能安裝多個增益器，覆蓋WiFi范圍將不成問題。
roller pitch - 軋輥間距離 （0） 投訴
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