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之爭很快就偃旗息鼓了，HDMI迅速且無可爭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、游戲控制臺和攝像機的標配功能。
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人電腦(PC)的視頻格式，包括標準格式、增強格式和高清格式。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。

面對這種發(fā)展勢頭，為什么仍有180多家計算機和消費電子公司積極支持另一種音頻/視頻接口標準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；面對HDMI主流之勢，對DisplayPort的支持和開發(fā)DisplayPort卻繼續(xù)蓬勃發(fā)展。

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

不同的模式，不同的應用
許多人現(xiàn)在認識到，DisplayPort和HDMI都提供了先進的音頻/視頻接口，同時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)應用中被廣泛使用，進而連接HDTV的無數(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，主要基于三個明顯因素：成本、帶寬和內(nèi)部連接。
與HDMI有關(guān)的授權(quán)費和版稅，令許多低成本大批量技術(shù)，如PC顯示器望而卻步。HDMI的外部時鐘限制了它的帶寬和性能擴充能力。其重點是消費電子設(shè)備之間的連接，缺少能夠降低設(shè)計復雜性和成本的內(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、可擴展、開放的行業(yè)標準數(shù)字接口，同時要求其性能可擴充。

了解DisplayPort
DisplayPort規(guī)范規(guī)定了一個可擴充的數(shù)字顯示接口，并選配音頻保護和內(nèi)容保護功能，可以廣泛用于商業(yè)、企業(yè)和消費者應用中。這一接口設(shè)計支持內(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)起的中斷請求的熱插拔檢測線組成。

圖1 DisplayPort鏈路概況

DisplayPort驗證和一致性測試
DisplayPort在提供性能、成本和設(shè)計優(yōu)勢的同時，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(源端)、接收機(接收器)和電纜測試。

幸運的是，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，計算機電子行業(yè)中處理通用串行數(shù)據(jù)標準的工程師將不會對DisplayPort測試和一致性測試流程感到陌生。

然而，DisplayPort接口內(nèi)部每個小段都有自己獨特的測試挑戰(zhàn)。由于DisplayPort采用動態(tài)工作模型，因此必須考察幾百種測試條件。與其他許多標準一樣，DisplayPort也出版了自己的一致性測試標準(CTS)的要求。

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

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

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

DisplayPort只有一項接收器測試，重點在抖動容限，但這項測試特別棘手。針對“最壞”的、但仍然符合標準的信號，開發(fā)人員必須確認接收機是否仍能以可以接受的誤碼率(BER)恢復數(shù)據(jù)。

他們必須建立七種抖動曲線—包括隨機抖動、正弦曲線抖動和碼間干擾(ISI)碼型，才能檢定抖動，測試被測設(shè)備(DUT)的容限，如表1所示。2MHz抖動曲線校準的抖動碼型實例如圖2所示。

圖2 2MHz抖動曲線校準的抖動碼型實例

其他高性能顯示標準一般會像DisplayPort一樣，使用有抖動的碼型執(zhí)行接收器測試，但要求用戶目視檢查是否顯示像素錯誤。而DisplayPort則使用內(nèi)置誤碼檢測器，便于實現(xiàn)更為自動化的測試過程。
眾所周知，DisplayPort測試本身并不困難復雜。但由于耗時長，從而成本很高。在多條數(shù)據(jù)通路中手動測試多種測試狀態(tài)非常煩瑣。這樣導致了測試的不可重復，經(jīng)常發(fā)生人為錯誤，開發(fā)成本會迅速上升。

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

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