行動裝置點燃新戰火　高速傳輸介面爭搶地盤

智慧型手機、平板裝置(Tablet Device)持續炒熱行動裝置市場，而英特爾也推出超輕薄筆電(Ultrabook)以期帶動筆記型電腦的市場成長。另一方面，數位家庭與行動裝置的結合亦成大勢所趨，讓傳輸介面將行動裝置視為下階段目標市場。

Re-driver強化USB 3.0傳輸效能/距離

第三代通用序列匯流排(USB 3.0)挾高傳輸速率進入個人電腦市場，該技術對於市場更為龐大的行動裝置領域也躍躍欲試。不過，由於高傳輸速率所導致的傳輸距離短與效能的先天限制，以及功耗無法符合可攜式裝置需求，讓USB 3.0仍遲遲未能成功進入行動裝置市場。然而在歐盟與中國大陸將micro-USB作為行動裝置充電標準後，USB 3.0技術於行動裝置的契機將更加明朗。

圖1　德州儀器高效能類比產品行銷經理林士元表示，該公司USB 3.0晶片產品線具備相當的完整度，可提供市場多元化的選擇。

德州儀器(TI)高效能類比產品行銷經理林士元(圖1)表示，無論USB 3.0、PCI Express(PCIe)、高畫質多媒體介面(HDMI)、DisplayPort、SATA(Serial ATA)與SAS(Serial Attached SCSI)等技術，導入到各種應用時，傳輸速率越高，相對而言，有效的傳輸距離就會縮短。而在行動裝置應用中，雖然傳輸距離無需很長，但USB 3.0訊號的傳輸效能卻不能因此打折扣，尤其是傳輸資料封包或是播放影像資料時，因此用Re-driver強化訊號品質與傳輸距離，將是較佳的方式。

根據USB開發者大會(USB-IF)提出的路由指引(Routing Guideline)資料顯示，在筆記型電腦與桌上型電腦主機板布線設計中，USB 3.0的傳輸距離在有靜電放電(ESD)保護元件的狀態下，有效的傳輸距離為4～5吋，若是距離再加長，則訊號測試眼圖將無法開啟，而僅可看到一堆雜亂的訊號。林士元指出，支援USB 3.0的主機或周邊裝置採用的晶片，即便在正常的傳輸距離內，都可能發生訊號傳輸效率不良的狀況，因此主機端裝置製造商為避免周邊裝置採用的USB 3.0晶片較差，導致USB 3.0傳輸發生問題，大多會選擇多加一顆Re-driver以確保USB 3.0的效能，預期未來行動裝置設計製造商也會有相同的考量。

雖然透過Re-driver可提升USB 3.0訊號傳輸效能，但USB 3.0搶進行動裝置市場面臨的最大問題--功耗，依然待解。林士元不諱言，USB 3.0的功耗仍是一堵高牆，相關業者仍持續努力中，德州儀器也將致力研發可滿足行動裝置需求的低功耗USB 3.0主機控制器產品，以期可加速USB 3.0進入行動裝置市場的腳步。

設計架構/效能近似　MHL/MyDP戰火升溫

圖2　美商晶鐌行動裝置市場行銷總監David Kuo指出，目前Ultrabook尚未有支援MHL或MyDP的計畫，端看英特爾的態度。

行動裝置市場的火熱程度，讓業者為之瘋狂，再加上行動裝置未來不僅僅只是接聽電話、上網等功能，還將與數位家庭進一步結合，因此讓傳輸介面廠商躍躍欲試，而HDMI與DisplayPort也推出專用於行動裝置的介面技術MHL與MyDP，不過，兩技術僅設計架構稍有不同，其他如可自行充電、傳輸高畫質(HD)與三維(3D)影像、傳輸速度皆很相近，因此也讓兩大陣營的戰火自個人電腦(PC)、家電一路延燒到行動裝置。

美商晶鐌(Silicon Image)行動裝置市場行銷總監David Kuo(圖2)指出，雖然HDMI各代的規格不斷推陳出新，但行動裝置的要求如接口尺寸微型化、容易使用與導入設計、符合行動裝置外觀設計與更低的功耗等卻是一大門檻，因此HDMI協會成員中的五家業者，包括諾基亞(Nokia)、三星(Samsung)、美商晶鐌、索尼(Sony)與東芝(Toshiba)成立新的組織，推出簡化HDMI設計架構而來的MHL，以跨越行動裝置市場要求的門檻，而HDMI在家電與個人電腦市場的滲透率不斷提升，也為MHL奠定良好的市場基礎。目前宏達電、三星的智慧型手機與平板裝置皆已開始採用MHL。

圖3　意法半導體行銷經理朱振盟表示，MyDP規格將於今年底底定，明年初意法半導體也將推出MyDP晶片產品。

在DsiplayPort新推出的MyDP方面，意法半導體行銷經理朱振盟(圖3)表示，除了DP1.1a、1.2標準外，為符合各種應用的需求，視訊標準協會(VESA)發表不同的DisplayPort技術，如用於筆記型電腦面板的eDP；傳輸速率較eDP更快、可支援3D電視的iDP與規格尚未底定的tDP，MyDP則是專為行動裝置所設計。

分析MyDP的優勢，朱振盟指出，英特爾(Intel)、超微(AMD)與輝達(NVIDIA)處理器已100%內建DisplayPort，且新一代筆記型電腦皆配有DsiplayPort 1.1a，而手機若要與個人電腦互連，即可直接透過相容於micro-USB接口的MyDP，而USB在各種應用中的滲透率有目共睹，再加上，DisplayPort可減少電腦主機與其他周邊連結的纜線數量，使該技術愈發受到重視；以及MyDP技術規格較MHL完備，種種優勢皆可進一步拉抬MyDP的市場地位。

值得注意的是，支援3D影像播放已逐漸成為電視機、智慧型手機與數位相機等裝置的新賣點，因此傳輸介面也得支援3D影像的傳輸與播放。朱振盟強調，無論DisplayPort或是MyDP規格，都已可支援3D影像，反觀MHL規格中則未明確表示已可支援(表1)。

面對MyDP的競爭，HDMI顯得老神在在。Kuo指出，MHL優勢包括高畫質影像傳輸與即時播放、可讓手機化身為電視機遙控器，以及自電視機汲取電力予行動裝置等；與MyDP相較，MHL須收取授權金、技術發展廠商僅五家等，看似為MHL市場發展的障礙，但是MHL已有成功案例，且內建HDMI的家電產品也相當普及，這些都是MyDP所沒有的市場優勢。

雲端運算發展助威　SAS水漲船高

2011年10月蘋果(Apple)推出的iPhone 4S中，內建最新的iOS 5，並擁有iCloud雲端服務，讓雲端運算更加被市場重視。此外，隨著數位娛樂市場的興起，也帶動雲端運算(Cloud Computing)技術的起飛，連帶提升儲存伺服器的傳輸速度與容量的需求。由於SAS技術可串聯更多儲存裝置，並提供較快的傳輸速率，因而造就SAS技術反而凌駕SATA，成為一時之選。

圖4　艾薩台灣區技術工程部資深經理王岳忠表示，由於SAS自SATA衍生而來，因此SAS可相容於SATA，更加擴大SAS應用範疇。

艾薩(LSI)台灣區技術工程部資深經理王岳忠(圖4)表示，影音串流應用的大行其道，導致目前雲端運算伺服器中所儲存的資料多以數位娛樂資料為主，再加上目前雲端運算提供的服務包括資料備分、儲存歷史資料與資料版本的更新，以及更好的加密技術，因此除了進一步加大對於雲端資料中心儲存空間的要求外，對於儲存裝置資料傳輸速度也有新的需求。有鑑於SATA介面僅可一對一傳輸資料，基於SATA技術發展出來的SAS，由於可串接多個儲存單元，速度也足以應付雲端運算所需，因此成為雲端時代中異軍突起的儲存介面技術。

SAS原本設計之初即鎖定企業市場，因此加入串接多個儲存裝置的功能，王岳忠指出，在SAS架構中，設計了多個擴充器，因而一個SAS埠中可包含四個連接器，即可提高擴充性，且傳輸頻寬也可因而提高，目前SAS 2.0版即可達SATA 3.0版6Gbit/s的傳輸速率。隨著雲端運算資料中心不斷擴大，擁有12Gbit/s傳輸速率的SAS 3.0規範也已展開制定，預期2012年即可看到相關產品的問世。

值得注意的是，SAS雖然可串列多個儲存單元，但在效能上卻產生與主機越近的儲存裝置，才能有更好的資料傳輸效能問題，為解決此挑戰，新版SAS發展SAS Switch技術，王岳忠認為，有了SAS Switch技術後，每個儲存裝置與主機的路徑與距離皆相同，因此可有效解決串接越多儲存單元，效能卻逐漸下降的問題，也可進一步落實貨櫃式的雲端儲存中心，目前Google、亞馬遜(Amazon)與蘋果等積極布建雲端資料中心的企業，皆已採用SAS技術。

頻寬加持　Thunderbolt叱吒即時影像編輯市場

英特爾提出的Thunderbolt透過採用PCI Express 2.0(PCIe 2.0)與DisplayPort架構，實現高達10Gbit/s的傳輸率，可讓專業攝影機在毋須壓縮的前提下，即時與電腦進行影像傳輸與後製工作，有助原始影像資料的保存，因而成為Thunderbolt主力的應用市場，並深獲蘋果青睞。

王岳忠表示，蘋果深知其在影像編輯市場的優勢，因此未來打算利用Thunderbolt的超高傳輸速率強攻即時影像編輯市場，且鎖定個人影像剪輯與工作站應用，並不打算將Thunderbolt推向企業市場。

為解決未經壓縮的影像編輯檔案儲存的需求，可支援Thunderbolt技術的磁碟陣列(RAID)儲存系統，亦成為另一項重要的應用發展。王岳忠指出，用於未壓縮的影像儲存時，若能有更高傳輸速率的介面技術，將可節省更多等待的時間，這也是蘋果與喬鼎資訊合作開發支援Thunderbolt磁碟陣列儲存系統的原由。

值得注意的是，蘋果雖深知影像編輯應用為其重要的市場與推廣重點，但未來並不會把Thunderbolt用於i系列產品。王岳忠分析，可預期蘋果個人電腦，尤其是內建蘋果影像編輯軟體的筆記型電腦產品，Thunderbolt都將成為標準配備。反觀i系列產品，目前仍未有應用需要Thunderbolt的高傳輸速率，且裝置本身的內部資料傳輸效能也無法與Thunderbolt互相匹配，再加上i系列未有發展即時影像編輯功能的打算，因此不會有導入Thunderbolt的計畫。至於，新一代Apple TV則較有可能內建Thunderbolt技術。

事實上，英特爾提出Thunderbolt技術後，市場一度認為該技術將可大一統高速傳輸介面江山。不過，由於目前市場上僅少數專業應用需要10Gbit/s的傳輸速率，因此短時間內Thunderbolt尚難達成此一目標。

Thunderbolt目前最大的競爭對手包括USB 3.0、HDMI與DisplayPort。林士元表示，與目前USB 3.0相比，Thunderbolt仍未被英特爾整合至中央處理器(CPU)晶片組中，且現階段僅蘋果一家電腦系統廠推出Thunderbolt相關產品，因此Thunderbolt市場發展仍相當有限，更遑論要取代USB 3.0。

不過，林士元認為，由於Thunderbolt在高速與影像及資料整合仍深具優勢，因此為力拱Thunderbolt技術發展，預期2012年英特爾將著手研擬Thunderbolt授權機制，屆時，德州儀器也將會陸續推出Thunderbolt相關解決方案，如Re-timer、橋接器晶片等，因應市場需求。