4K2K影音市場熱度狂飆　高速傳輸介面競技賽升溫

由於智慧型手機、平板裝置、筆記型電腦與液晶電視紛紛邁向4K×2K顯示畫質，再加上這些裝置間的影音串流應用快速增加，因而驅動高速傳輸介面不斷朝向更高傳輸率發展，以滿足超高畫質(UHD)影音傳輸需求，如通用序列匯流排開發者論壇(USB-IF)已公布傳輸率高達10Gbit/s的USB 3.1技術規格，而Thunderbolt 2以及高解析度多媒體介面(HDMI)2.0等競爭對手亦緊追在後，各大傳輸介面標準戰火即將一觸即發。

在這波競賽戰火中，尤以USB 3.0發展較為領先，特別是在處理器廠力挺下，更有機會在4K×2K影音傳輸市場大展長才。

處理器廠力捧　USB 3.0走紅UHD市場

隨著UHD時代全面來臨，行動處理器廠商如輝達(NVIDIA)、博通(Broadcom)、高通(Qualcomm)等已紛紛推出支援USB 3.0規格的新一代處理器；而聯發科亦發布支援USB 3.0規格的4K×2K電視主晶片，積極部署智慧電視市場，顯見USB 3.0技術可望在4K×2K影音熱潮中大展拳腳。

圖1　威鋒電子行銷副總經理許錦松表示，知名處理器廠商力捧USB 3.0是推動該介面市場滲透率的關鍵動力。

威鋒電子行銷副總經理許錦松(圖1)表示，隨著行動裝置搭載1,080p以上高解析度面板的比例愈來愈高，高畫質影音處理也將帶來嚴重的耗電困擾，因此具備高傳輸頻寬並支援行動裝置10瓦(W)充電功能的USB 3.0晶片需求將節節攀升。

看好USB 3.0未來的成長潛力，行動處理器廠商最新發布的系統單晶片(SoC)皆已支援USB 3.0，包括輝達Tegra 4、德州儀器(TI)OMAP 5340、博通BCM4780x、高通Snapdragon S4 Pro、三星(Samsung)Exynos 5等，意味著未來USB 3.0於行動裝置現身的機會大增。

與此同時，聯發科亦緊追UHD影音商機，以4K×2K晶片深耕智慧電視市場。該顆晶片已於今年下半年隨客戶應用產品出貨。據了解，聯發科4K×2K晶片支援USB 3.0規格，因此，客戶可借重該介面的高頻寬優勢，提供消費者更理想的影音傳輸體驗。

事實上，由終端產品導入情形，亦可窺見USB 3.0的市場熱度持續加溫。除採用英特爾(Intel)第四代Core處理器的個人電腦(PC)、筆電皆已將USB 3.0介面列為標準配備外，索尼(Sony)最新65吋4K×2K電視亦搶先搭載一個USB 2.0及一個USB 3.0接口。

眾所周知，USB開發者論壇(USB-IF)已於7月底正式發布具備10Gbit/s傳輸速率的USB 3.1規格，因此IC設計商已著手設計下世代的USB 3.1控制器。據了解，英特爾規畫2015年將USB控制器整合至中央處理器(CPU)中，屆時USB 3.1可望搶先各種高速傳輸介面，在個人電腦市場大啖UHD影音傳輸商機。

許錦松指出，USB 3.1控制器晶片架構採用全新實體層(PHY)，故連結層(Link Layer)也須因應裝置核心邏輯(Core Logic)電路重新設計，且集線器(Hub)的設計難度也大幅遽增，不僅如此，USB 3.1連接器亦將以全新姿態問世，大幅提升傳輸品質。

改善EMI/RFI問題　USB 3.1連接器全新亮相

USB-IF已正式底定傳輸率達10Gbit/s的USB 3.1連接器規格，不僅改善電磁與射頻干擾(EMI/RFI)問題，亦與先前連接器相容，將有助原始設備製造商(OEM)減少金屬隔離片使用數量，降低筆電與個人電腦主機板的物料清單(BOM)成本。

圖2　創惟科技技術長室資深技術行銷經理魏駿雄指出，USB 3.1連接器可望克服前一代方案的EMI/RFI問題。

創惟科技技術長室資深技術行銷經理魏駿雄(圖2)表示，USB-IF於8月底召開USB 3.1規格1.0版本研討會，會中除公布最終版USB 3.1規格外，還提出針對USB 3.0連接器及纜線所產生的EMI/RFI問題的修正方案。

據了解，USB-IF為降低EMI/RFI問題對USB傳輸數據品質的影響，在USB 3.1連接器新增四片接地彈片(Grounding Figure)，分布於與印刷電路板(PCB)接點、連接器轉角、公/母頭介面、連接線終端等，如此一來連接器內部包覆性、隔離(Shielding)程度將提升，可將EMI及RFI功率繞行(Bypass)，降低對數據傳輸品質的影響。

USB-IF在實際測試後指出，增加接地彈片後的USB 3.1連接器將較原本方案減少至少10dB以上的EMI/RFI干擾，因此，OEM或系統廠不須在主機板或連接器附近增加金屬隔離元件，即可達到相同的數據傳輸表現，可望以更低的元件數量與成本進軍對EMI/RFI要求甚嚴的美國、歐洲市場。

除EMI/RFI問題外，USB-IF亦明確指出USB 3.1纜線於5GHz頻寬下介入損失(Insertion Loss)應小於6dB，且長於1公尺(m)以上的纜線將須以主動式纜線(Active Cable)為主，可依照距離遠近採用光纖方案或加上轉接驅動器(Re-driver)，確保資料傳輸品質。

與此同時，USB-IF也已開始因應行動裝置輕薄化，針對Micro USB 3.0規格進行改革討論，屆時連接器EMI/RFI問題以及連接器外型皆將成為討論焦點，未來Micro USB 3.0連接器將傾向於將彈片置於連接器前後，猶如蘋果(Apple)Lightning連接器規格一般，以緊密連接手機，提高傳輸品質。

魏駿雄指出，現在USB 3.1標準仍在初期晶片開發階段，預計第四季才將進入產品開發期，因此消費者最快於2014年下半年才可買到內建USB 3.1晶片的超輕薄筆電(Ultrabook)，而整體USB 3.1市場也須待2014年下半年品牌廠旗艦產品出爐後才會逐漸發酵。

值得一提的是，USB 3.1最大的競爭對手--Thunderbolt亦有最新技術進展。英特爾(Intel)為持續推升Thunderbolt市場滲透率，已於9月中的英特爾科技論壇(IDF)向業界展示Thunderbolt 2於4Kx2K影音傳輸的技術優勢。

搶UHD傳輸商機　Thunderbolt 2於IDF亮相

具備20Gbit/s傳輸速率的Thunderbolt 2晶片不僅於9月10?13日IDF重裝上陣，另一方面，搭載Thunderbolt晶片的電腦與周邊裝置亦已蓄勢待發，預計於今年聖誕節假期大舉搶市。

圖3　祥碩科技產品中心資深協理莊景涪表示，Thunderbolt 2應用產品已於IDF亮相，明年將見到更多非蘋陣營品牌廠採用。

祥碩科技產品中心資深協理莊景涪(圖3)表示，Thunderbolt晶片自2011年問世後，即獲得蘋果大力相挺，全面導入旗下筆電與桌上型電腦中；今年第四季蘋果將發表的Mac Pro也預計搭載高達六個Thunderbolt輸入/輸出(I/O)接口，讓使用者可連接大量儲存設備以及至多三台超高畫質(UHD)規格的桌上型顯示器，並藉由菊鏈(Daisy Chain)模式，連接多達三十六個外接裝置，助力影像工作者打造的理想工作站。

事實上，除蘋果已成為Thunderbolt技術老主顧外，非蘋陣營成員今年下半年亦將推出一系列採用第四代Core處理器並搭載Thunderbolt介面的終端產品，例如華碩的一體成型電腦(AIO)--ET2702、遊戲筆電--G750；藍天電腦(Clevo)筆電--P370SM系列、戴爾(Dell)AIO--XPS 2720、技嘉AIO--AF21TS及筆電P35K。

莊景涪指出，目前已有超過八十款的Thunderbolt周邊裝置經過認證，且終端產品售價正由299美元持續下探，目前已送樣的產品包括LaCie外接硬碟、Elgato的固態硬碟(SSD)、希捷(Seagate)GoFlex Thunderbolt轉接器等。

不僅如此，華碩、技嘉及英特爾也已製作許多內建Thunderbolt接口的主機板，其中，華碩8月底更宣布其Z87-Deluxe/Quad ATX主機板率先導入兩個Thunderbolt 2接口，因此，今年民眾在聖誕假期可望看到更多Thunderbolt及Thunderbolt 2產品問世。

據了解，為持續推升Thunderbolt 2市場接受度，英特爾於9月11日的開發者論壇中以”Thunderbolt 2 Technology: New Capabilities and Features”為主題發表演講，並展示Thunderbolt 2產品於4K影音內容的應用情境，以及更新Thunderbolt 2晶片效能、特色、應用軟體及使用者介面等。

Thunderbolt技術可在30秒內傳輸高畫質(HD)影音、備份所有電影、音樂及相片；此外，Thunderbolt技術可讓消費者即時擷取並編輯未經壓縮的影像資料，在音效方面也可展現零延遲的高水準，可望在4Kx2K影音熱潮中大顯身手。

USB 3.1與Thunderbolt間的戰線持續延長，與此同時，高解析度多媒體介面(HDMI)2.0版亦已風光亮相，並將挾在顯示器的既有市占率持續穩紮穩打。

HDMI 2.0第四季CTS定案　儀器商蓄勢待發

HDMI論壇(HDMI Forum)於德國柏林(Berlin)消費性電子展IFA中正式發表HDMI 2.0規格，並確定相容性測試規範(CTS)將於今年底定案，因此，相關晶片、影音裝置量測需求可望為儀器廠商挹注相當可觀的營收。

HDMI論壇於本月初正式發布HDMI 2.0規格，不僅頻寬較前一代版本翻倍成長，可以18Gbit/s的傳輸速度支援4K×2K影音傳輸，並將幀率由30FPS提升至60FPS，使影音品質大躍進。此外，HDMI 2.0亦支援三十二聲道、動態自動嘴型同步，以及消費性電子控制(CEC)延伸。

HDMI論壇總裁Robert Blanchard表示，HDMI 2.0的推出是該團隊的重大里程碑。HDMI論壇成員將密切合作，讓HDMI 2.0能於下世代的消費性電子應用產品，發揮影像與音樂的高品質特色。

HDMI 2.0與之前所有版本相容，使用者毋須購買額外的連接器或纜線，且目前使用的高速纜線(類別二)即足以負荷增加後的頻寬。

圖4　羅德史瓦茲應用支援副理嚴可為指出，該公司在HDMI 2.0的CTS定案後，將可立即提供客戶升級版量測方案。

羅德史瓦茲(Rohde & Schwarz)應用支援副理嚴可為(圖4)指出，目前已有許多晶片商開始投入HDMI 2.0晶片研發，對量測儀器的詢問度也隨著CTS將於第四季現身而水漲船高。羅德史瓦茲已針對HDMI 2.0即將帶來的量測商機蓄勢待發，在HDMI 2.0發布後旋即公布更新旗下VTC/VTE/VTS影音測試儀(Video Tester)模組，提供消費性電子製造商及測試實驗室以該方案量測配置HDMI 2.0介面的裝置。

羅德史瓦茲針對HDMI 2.0推出軟體升級方案，包括輸入(Soure)端的分析模組及顯示器裝置(Sink)的訊號產生模組，並拓展上述模組於超高畫質(UHD)影音的功能。此外，羅德史瓦茲HDMI 2.0影音測試儀支援4:2:0畫素鏡射(Pixel Mapping)與信令(Signaling)特色。

隨著4K2K影音市場持續升溫，各式影音串流應用將陸續出爐，可想而知，高速傳輸介面間的競爭將愈來愈激烈，並帶動相關零組件、量測商機熱潮，持續掀動產業變化。