DisplayPort發(fā)展的重新考慮

DisplayPort發(fā)展的重新考慮

高清多媒體接口(HDMI)和DisplayPort之爭(zhēng)很快就偃旗息鼓了，HDMI迅速且無(wú)可爭(zhēng)議地變成下一代音頻/視頻連接接口的首選協(xié)議，成為現(xiàn)代電視、媒體播放器、游戲控制臺(tái)和攝像機(jī)的標(biāo)配功能。
HDMI可以在一條電纜上支持多頻道數(shù)字音頻以及任何電視或個(gè)人電腦(PC)的視頻格式，包括標(biāo)準(zhǔn)格式、增強(qiáng)格式和高清格式。這種靈活性令其在全球范圍內(nèi)被迅速采用，并可望在未來幾年內(nèi)成為高效、普遍的連接接口。

面對(duì)這種發(fā)展勢(shì)頭，為什么仍有180多家計(jì)算機(jī)和消費(fèi)電子公司積極支持另一種音頻/視頻接口標(biāo)準(zhǔn)DisplayPort呢？這些公司中不乏那些行業(yè)巨頭，如惠普、戴爾、英特爾和AMD，并且在過去的4年中，這一數(shù)字正以每年20%以上的速度增長(zhǎng)；面對(duì)HDMI主流之勢(shì)，對(duì)DisplayPort的支持和開發(fā)DisplayPort卻繼續(xù)蓬勃發(fā)展。

對(duì)此有三種可能性：“戰(zhàn)爭(zhēng)”還沒有結(jié)束；在此之前根本不存在所謂的競(jìng)爭(zhēng)；或者，任何一種標(biāo)準(zhǔn)只需要找到各自的用武之地。

不同的模式，不同的應(yīng)用
許多人現(xiàn)在認(rèn)識(shí)到，DisplayPort和HDMI都提供了先進(jìn)的音頻/視頻接口，同時(shí)它們之間的主要差異，促使它們走向不同的方向。

由于能夠支持多種視頻和音頻格式，HDMI已在高清電視(HDTV)應(yīng)用中被廣泛使用，進(jìn)而連接HDTV的無(wú)數(shù)種設(shè)備也都支持HDMI。然而，HDMI并不是適用于所有音頻/視頻連接的萬(wàn)能藥。工程師們正審慎地考察其在PC技術(shù)中的使用，特別是在高性能PC顯示器中，主要基于三個(gè)明顯因素：成本、帶寬和內(nèi)部連接。
與HDMI有關(guān)的授權(quán)費(fèi)和版稅，令許多低成本大批量技術(shù)，如PC顯示器望而卻步。HDMI的外部時(shí)鐘限制了它的帶寬和性能擴(kuò)充能力。其重點(diǎn)是消費(fèi)電子設(shè)備之間的連接，缺少能夠降低設(shè)計(jì)復(fù)雜性和成本的內(nèi)部芯片間連接。
隨著顯示器日益轉(zhuǎn)向性能更高的平板和微電子技術(shù)，工程師們需要一種經(jīng)濟(jì)、可擴(kuò)展、開放的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字接口，同時(shí)要求其性能可擴(kuò)充。

了解DisplayPort
DisplayPort規(guī)范規(guī)定了一個(gè)可擴(kuò)充的數(shù)字顯示接口，并選配音頻保護(hù)和內(nèi)容保護(hù)功能，可以廣泛用于商業(yè)、企業(yè)和消費(fèi)者應(yīng)用中。這一接口設(shè)計(jì)支持內(nèi)部芯片間連接和外部設(shè)備間數(shù)字顯示連接。
如圖1所示，DisplayPort接口由一條傳送高帶寬數(shù)據(jù)的主鏈路、鏈路和設(shè)備管理使用的一條輔助信道，以及一條用于接收設(shè)備發(fā)起的中斷請(qǐng)求的熱插拔檢測(cè)線組成。

圖1 DisplayPort鏈路概況

DisplayPort驗(yàn)證和一致性測(cè)試
DisplayPort在提供性能、成本和設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，也帶來了許多設(shè)備規(guī)范一致性要求，包括明確的、多方面的發(fā)射機(jī)(源端)、接收機(jī)(接收器)和電纜測(cè)試。

幸運(yùn)的是，DisplayPort與既定的串行數(shù)據(jù)技術(shù)如PCI-Express、串行 ATA等有許多相似之處。因此，計(jì)算機(jī)電子行業(yè)中處理通用串行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的工程師將不會(huì)對(duì)DisplayPort測(cè)試和一致性測(cè)試流程感到陌生。

然而，DisplayPort接口內(nèi)部每個(gè)小段都有自己獨(dú)特的測(cè)試挑戰(zhàn)。由于DisplayPort采用動(dòng)態(tài)工作模型，因此必須考察幾百種測(cè)試條件。與其他許多標(biāo)準(zhǔn)一樣，DisplayPort也出版了自己的一致性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)(CTS)的要求。

領(lǐng)先的測(cè)試和測(cè)量提供商已經(jīng)為DisplayPort開發(fā)出了相應(yīng)的工具和方法，其中就包括了詳細(xì)的一致性測(cè)試步驟(MOI)，它能在各種不同測(cè)試條件下使用特定測(cè)試設(shè)備為DisplayPort源端、電纜和接收器提供驗(yàn)證。

DisplayPort有17項(xiàng)源端測(cè)試，其中12項(xiàng)要求通過一致性測(cè)試，包括幅度、數(shù)據(jù)傳輸速率、偏移、擴(kuò)頻時(shí)鐘、眼圖測(cè)試等。開發(fā)人員面臨的挑戰(zhàn)是必須在DisplayPort源端測(cè)試中考察大量獨(dú)特的工作條件，共有28種。

DisplayPort有7項(xiàng)電纜測(cè)試，其中5項(xiàng)要求進(jìn)行一致性測(cè)試，包括偏移、噪聲、阻抗、插入損耗和回波損耗及其他測(cè)量。開發(fā)人員必須勤奮工作，保證測(cè)量精度，特別是在采用反嵌技術(shù)時(shí)。此外，根據(jù)使用測(cè)試設(shè)備的不同，他們還必須確定儀器是否影響測(cè)量結(jié)果。

DisplayPort只有一項(xiàng)接收器測(cè)試，重點(diǎn)在抖動(dòng)容限，但這項(xiàng)測(cè)試特別棘手。針對(duì)“最壞”的、但仍然符合標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)，開發(fā)人員必須確認(rèn)接收機(jī)是否仍能以可以接受的誤碼率(BER)恢復(fù)數(shù)據(jù)。

他們必須建立七種抖動(dòng)曲線—包括隨機(jī)抖動(dòng)、正弦曲線抖動(dòng)和碼間干擾(ISI)碼型，才能檢定抖動(dòng)，測(cè)試被測(cè)設(shè)備(DUT)的容限，如表1所示。2MHz抖動(dòng)曲線校準(zhǔn)的抖動(dòng)碼型實(shí)例如圖2所示。

圖2 2MHz抖動(dòng)曲線校準(zhǔn)的抖動(dòng)碼型實(shí)例

其他高性能顯示標(biāo)準(zhǔn)一般會(huì)像DisplayPort一樣，使用有抖動(dòng)的碼型執(zhí)行接收器測(cè)試，但要求用戶目視檢查是否顯示像素錯(cuò)誤。而DisplayPort則使用內(nèi)置誤碼檢測(cè)器，便于實(shí)現(xiàn)更為自動(dòng)化的測(cè)試過程。
眾所周知，DisplayPort測(cè)試本身并不困難復(fù)雜。但由于耗時(shí)長(zhǎng)，從而成本很高。在多條數(shù)據(jù)通路中手動(dòng)測(cè)試多種測(cè)試狀態(tài)非常煩瑣。這樣導(dǎo)致了測(cè)試的不可重復(fù)，經(jīng)常發(fā)生人為錯(cuò)誤，開發(fā)成本會(huì)迅速上升。

通過與部分測(cè)試測(cè)量廠商合作，開發(fā)人員可以明顯提高工作效率，縮短和降低DisplayPort 一致性測(cè)試的時(shí)間和成本。這些廠商可以提供詳細(xì)的分步MOI和DisplayPort特定測(cè)試軟件，消除手動(dòng)測(cè)量，自動(dòng)分析DisplayPort測(cè)試數(shù)據(jù)。一旦DUT設(shè)置完畢，這些軟件工具可以自動(dòng)執(zhí)行所有DisplayPort測(cè)試程序，包括數(shù)據(jù)處理、測(cè)量和分析。

此外，在使用這些軟件工具時(shí)，將自動(dòng)保存和存檔所有測(cè)試數(shù)據(jù)。這意味著即使沒有DUT，仍可以簡(jiǎn)便地重新運(yùn)行測(cè)試，從而改善調(diào)試、故障排查和一致性測(cè)試程序的可重復(fù)能力。常用的詳細(xì)測(cè)試報(bào)告包括圖形、屏幕圖和測(cè)試通過/失敗結(jié)果，改善報(bào)告編制功能。