為高速數(shù)據(jù)傳輸而驛動的“芯”

　　摘要：在大數(shù)據(jù)和云計算的浪潮之下，高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)延續(xù)并推進一個長盛不衰的市場，而基于高速數(shù)據(jù)傳輸創(chuàng)新技術(shù)芯片在其中扮演著極其重要的角色，抑或是在開拓一系列新穎的應(yīng)用領(lǐng)域。天津瑞發(fā)科公司以獨特的USB3.0控制器芯片，支持蘋果U盤的市場拓展，又以自主的AVT技術(shù)將高速數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用提升到新的高度，從而涵蓋網(wǎng)咖電腦集中式機房、車載視覺傳輸系統(tǒng)、無線高清實時圖傳，以至于信息安全網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，充分顯示出本土芯片設(shè)計公司的優(yōu)勢。

　　關(guān)鍵字：Serdes技術(shù)、USB3.0、AVT技術(shù)、HDMI延長器、流媒體后視鏡

　　兩年前，本人為本欄寫了一篇名為《本土設(shè)計公司創(chuàng)新進行時》的文章，集中介紹三家具有清華背景的中國芯片設(shè)計公司，其中就有關(guān)于天津瑞發(fā)科公司及技術(shù)和芯片的介紹。現(xiàn)在需要再來展現(xiàn)的就不僅有USB3.0控制器芯片以及基于AVT(Advanced Video Transport)技術(shù)的收發(fā)器芯片，更令人振奮的則是他們在市場拓展上所取得的長足進展。

　　瑞發(fā)科率先憑借型號為NS1081的USB3.0轉(zhuǎn)換器芯片打開蘋果U盤的市場。當SanDisk宣布為iPhone推出專用iXpand的閃存驅(qū)動器時，NS1081就作為核心芯片，并由其小型化設(shè)計使得該設(shè)備極為緊湊，一端是標準的USB 3.0接口，用于連接Windows或Mac電腦，另外一端是Lightning接口，用于連接iPhone手機，或者iPAD平板，如圖1所示。

　　圖1 基于NS1081的iXpand閃存驅(qū)動器的使用

　　蘋果U盤的這項應(yīng)用很好地滿足客戶擴展外部存儲器的需求，便使得包括美國一線品牌在內(nèi)的十余家客戶的產(chǎn)品，也都在采用NS1081設(shè)計并量產(chǎn)各種款式蘋果U盤，累計出貨突破數(shù)百萬片。于是，這個得到蘋果授權(quán)的技術(shù)方案主導著全球MFi Flash驅(qū)動器的市場，并且通過與App公司密切合作提供免費服務(wù)。

　　這個局面的打開體現(xiàn)了天津瑞發(fā)所擁有當今業(yè)界最好的超高速混合信號電路設(shè)計的技術(shù)水平。作為本土設(shè)計公司，掌握著高達25Gbps成熟的傳輸設(shè)計技術(shù)，保持著超過二十多個高速接口芯片的成功流片經(jīng)驗。在中國首推USB 3.0主控芯片并獲得USB-IF的官方認證，且唯一量產(chǎn)，確保其持續(xù)面向全球市場的產(chǎn)品競爭力和多元化需要驅(qū)使的市場拓展能力。

　　為滿足市場對數(shù)字高清視頻傳輸越來越高的需求，天津瑞發(fā)科發(fā)揮所掌握的視頻壓縮算法優(yōu)勢及Serdes領(lǐng)先技術(shù)，以及自有的專利體系，推出具有自主知識產(chǎn)品的AVT技術(shù)及芯片組。現(xiàn)在基于AVT的芯片組可支持HDMI，采用同軸線纜或一對雙絞線，即可傳輸高清數(shù)字視頻信號1080P@60達到100米距離， 且高清視頻信號視覺無損，傳輸延時小于3毫秒?；贏VT的4K x 2K超高清推出在即，具有同樣的傳輸特性。

　　AVT曾在視頻監(jiān)控被寄予厚望，因為其優(yōu)越的數(shù)字同軸高清視頻特性足以令廣泛流行的模擬同軸高清遜色。然而紅海化監(jiān)控市場是無情的，所以天津瑞發(fā)科轉(zhuǎn)向另外一片藍色的市場。在數(shù)字高清視頻上HDMI延長的需求始終很旺盛，能提供相關(guān)芯片的只有少數(shù)幾家國外公司，如以色列Valence公司，其傳輸芯片已形成HDBase標準，但價位居高不下。還有美國Maxim公司，已有HDMI中繼類芯片，性能有限但價格不菲?；贏VT的NS5530和NS5531作為一對具有更好性價比的高速視頻傳輸芯片，迅速被客戶認可而在新興的網(wǎng)咖集中式機房應(yīng)用獲得成功，并成為HDMI延長器的主流平臺。另外一顆NS1021作為USB2.0的延長器芯片，成為組合應(yīng)用。實用在主機端只需要插一塊裝有NS5530和NS1021的發(fā)送器卡，而在客戶終端屏幕加上一個裝有NS5530的和NS1021接收器盒，就實現(xiàn)了網(wǎng)咖的人機分離的效果，如圖2所示。

　　圖2 網(wǎng)咖中HDMI與USB延長器應(yīng)用示意圖

　　這樣的高速數(shù)據(jù)傳輸屬于非IP傳輸技術(shù)，因此不受IP 網(wǎng)絡(luò)帶寬限制，無需進行圖像壓縮，可以保障圖像畫質(zhì)視覺無損。在響應(yīng)速度上高清圖像可傳輸一百米而延遲小于3毫秒，USB2.0可傳輸五十 米網(wǎng)線最大延遲小于1 毫秒，絲毫不影響鼠標移動和圖像同步的問題，這卻是采用IP網(wǎng)絡(luò)動輒數(shù)百微秒固有延遲的TCP/IP 系統(tǒng)難以避免。因此，采用HDMI和USB延長技術(shù)有助于集中式機房應(yīng)用的推廣。

　　在今年四月北京的Infocomm2017展會上，二度參展的天津瑞發(fā)科通過特裝展臺效果，展現(xiàn)了模擬網(wǎng)咖集中式機房應(yīng)用的場景，格外引人注目。

　　七月中旬在美國佛羅里達的奧蘭多，天津瑞發(fā)科首次登陸美國并亮相Infocomm2017 USA。作為本土的芯片設(shè)計公司，這是第一次在大型的國際性數(shù)字媒體舞臺上同HDBase和SDVoE這樣的大型企業(yè)聯(lián)盟同場競技。在這次展會上，AVT Inside作為一個關(guān)鍵詞首度使用，由此宣告了對于在數(shù)字媒體傳輸產(chǎn)業(yè)內(nèi)舉起AVT聯(lián)盟大旗的重大舉措，對此眾多的國內(nèi)外企業(yè)給予足夠的關(guān)注，并愿意積極響應(yīng)。天津瑞發(fā)科已經(jīng)確定參加明年在拉斯維加斯的Infocomm2018 USA，屆時AVT Inside將引領(lǐng)行業(yè)的潮流。

　　AVT技術(shù)由網(wǎng)咖所展開一個龐大的實時高清視頻傳輸市場空間。通過HDMI延長器產(chǎn)品應(yīng)用，可以擴展到企業(yè)級的集中式機房，以全面支持信息安全管理體系。另外還可以應(yīng)用到視頻會議、視頻錄播、PRO-AV等各種應(yīng)用以使傳輸質(zhì)量改觀。

　　AVT在無線視頻圖傳應(yīng)用上也有不俗的表現(xiàn)，可以很好地與802.11ac-無線基帶/SDR技術(shù)結(jié)合推出“黑科技”手段。有關(guān)AVT Inside對產(chǎn)業(yè)的支持如圖3所示。

　　圖3 基于AVT技術(shù)的本地支持模式

　　今年全面爆發(fā)的是車載視覺系統(tǒng)，起需求總是希望圖像質(zhì)量和可靠性提高，而系統(tǒng)成本盡可能降低。視頻質(zhì)量高則要求數(shù)據(jù)量越大，即視頻傳輸帶寬加大，而在同等可靠性下傳輸距離變短，或者對傳輸線材的質(zhì)量要求變高帶來系統(tǒng)成本增加問題。采用AVT技術(shù)可在保證圖像質(zhì)量和可靠性的同時，節(jié)省系統(tǒng)成本。

　　AVT所支持的是低頻LVDS：采用用完全自主研發(fā)視覺無損壓縮算法，使用270Mbps或以下傳輸速率，內(nèi)置自適應(yīng)接收端。支持車載電子常用同軸線纜或普通寶馬線。目前AVT技術(shù)在汽車巡航、環(huán)視系統(tǒng)、自動泊車、數(shù)字后視鏡等應(yīng)用中已開始為客戶所廣泛采用，其特色就是高清視頻實時傳輸效果高，且抗干擾性好，而所適應(yīng)傳輸線材成本較低。該系列芯片為NS25xx系列，將經(jīng)過車規(guī)認證，所以不僅支持后裝，也能支持前裝。

　　AVT對于剛剛興起起來的流媒體后視鏡有很好的支持支持。流媒體后視鏡，以屏代鏡，通過攝像頭把汽車后方影像投射到顯示屏上以數(shù)字格式，按照流媒體方式播放的數(shù)字視覺后視鏡產(chǎn)品，眾多以流媒體后視鏡取代傳統(tǒng)后視鏡的概念車型推出，包括賓利、凱迪拉克、 寶馬、大眾、奔馳、日產(chǎn)等。國產(chǎn)豪車長城魏派已配置到其整車并將啟起行業(yè)。目前國內(nèi)許多車載品牌客戶的方案商已經(jīng)在采用AVT技術(shù)陸續(xù)推出產(chǎn)品，如圖4所示。

　　圖4 AVT技術(shù)完美支持流媒體后視鏡應(yīng)用

　　總之，天津瑞發(fā)科作為天津最大的芯片設(shè)計公司在這兩年的芯片產(chǎn)品銷售和市場拓展方面取得了傲人的業(yè)績，未來幾年將再鞏固已有蘋果U盤的市場基礎(chǔ)上，以AVT Inside為市場的驅(qū)動力，著眼于全球，不遺余力地推廣中國創(chuàng)新芯片技術(shù)。