移動設(shè)備高速資料與影音傳輸演進趨勢
USB 3已成PC與周邊標準
x86架構(gòu)的PC(個人電腦,含桌機與筆電),向來在追逐最新高速周邊匯流排與影音傳輸?shù)纫?guī)格上不遺余力。不僅是USB 3.0早已成為AMD/Intel晶片組的原生規(guī)格,連PCI Express 3.0,M.2(NGFF)/SATA Express/SFF-8639、HDMI v1.4/v2.0、DP v1.3、Thunderbolt v1.0/2.0等即為先進且高速周邊╱影音傳輸技術(shù),均可在PC上找到。
輝達/聯(lián)發(fā)科/高通均推出原生USB 3.0支援的ARM架構(gòu)處理器(NVIDIA/MTK/Qualcomm)
MHL透過microUSB連接線,提供手機與電視/投影機等的影音傳遞與互動控制(Silicon Image/LG)
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純粹Android+ARM架構(gòu)的智慧手機,目前僅三星Galaxy Note3/S5、宏達電One M8有支援到USB 3.0規(guī)格。除了x86架構(gòu)平板之外,支援USB 3.0的Android+ARM平板并不多見。初期僅輝達(NVIDIA)的4+1核的Tegra 4(Wayne)應(yīng)用處理器,率先支援原生USB 3.0規(guī)格,另外可搭NVIDIA i500基頻晶片來提供3.5G/4G行動通訊功能。微軟Surface RT平板、華碩Transformer Pad TF701T變形平板等,即采用NVIDIA Tegra 4,提供強悍的圖形處理能力,以及USB 3.0串列周邊擴充能力。
NVIDIA也在2013年Q3正式發(fā)表針對中低階手機市場,結(jié)合四核心Cortex A9核心與i500基頻晶片于一體的超級SoC單晶片Tegra 4i,僅一顆晶片即可成為兼顧4G LTE行動通訊與多媒體處理的運算中樞。而今年(2014)年1月首度揭露的Tegra K1處理器,將提供32位元“4核Cortex A15” + “1核Cortex A9”,以及由NVIDIA自行設(shè)計的64位元雙核Denver(ARMv8)架構(gòu)核心。甫于5月15日北京揭露的小米平板,即采用NVIDIA的Tegra K1應(yīng)用處理器設(shè)計,自然也支援到USB 3.0。
高通(Qualcomm)則從Snapdragon 800系列處理器加入原生USB 3.0支援。Snapdragon 805,采用2.5GHz、四核 Krait 450架構(gòu),搭配 Adreno 420 GPU與四通道LP-DDR3記憶體控制器,支援4K UHD解析度畫面與4G LTE R9 Category 4(150Mbps)傳輸,滿足旗艦手機在高速傳輸?shù)男枨蟆?/p>
聯(lián)發(fā)科(MediaTek)于2014年2月再推出4x Cortex A7+4x Cortex A15的八核心、支援4G LTE的MT6595處理器,同樣也支援USB 3.0,成為白牌智慧手機、平板電腦的主要首選。
MHL取代HDMI成手機標準
HDMI是目前家用電視、視聽器材,以及電腦顯示器╱顯示卡的必備介面。HDMI聯(lián)盟針對手機制定Type D(microHDMI)連接頭,易與既有的microUSB連接╱充電線接頭造成混淆甚至誤插情形,由Nokia、三星、晶鐌、新力與東芝等大廠建立MHL(Mobile High Definition Link)介面聯(lián)盟,在手機與電視端各加一組MHL收發(fā)晶片,就可借助既有的microUSB連接線,傳輸手機的HDMI訊號到電視。目前MHL 2.0標準提供1080p HD/8聲道的影音內(nèi)容,支援HDCP、3D畫面以及透過電視來為手機充電,未來MHL 3.0將支援到4Kx2K的解析度。
至于結(jié)合DisplayPort(DP)、PCI Express與GP I/O三合一的Thunderbolt匯流排為Intel于2011所發(fā)表,第一代傳輸速率為10Gbps,預(yù)計2014年下半將推進到第二代,傳輸速率達到20Gbps。Thunderbolt匯流排由蘋果MacBook Pro、MacBook Air等筆電產(chǎn)品搶先使用,并獲得獨家一年使用權(quán)。
2013年起,陸續(xù)有華碩、微星、惠普、聯(lián)想等推出支援Thunderbolt匯流排的高效能x86架構(gòu)筆電、變形平板、桌機、AIO一體機與主機板等產(chǎn)品。由于功耗與成本因素,目前尚未有任何ARM架構(gòu)的平板電腦、智慧手機支援Thunderbolt。英特爾認為需等待未來60GHz頻段的WiGig(802.11ad)、WiHD技術(shù)成熟,才有可能將Thunderbolt匯流排技術(shù)給行動化╱無線化。
4G LTE、802.11ac與USB 3 旗艦級手機規(guī)格決勝焦點
2009年底挪威、瑞典提供4G LTE服務(wù),2010年起香港、日本、北美、韓國、澳洲、印度、菲律賓、新加坡,墨西哥、哥倫比亞、波多黎各、馬來西亞、泰國等國加入LTE商轉(zhuǎn)。韓國更搶先于2013年6月直接進到LTE-A商轉(zhuǎn)服務(wù)。在臺灣,國家通訊傳播委員會(NCC)于2013年7~10月進行4G LTE頻譜執(zhí)照審查與競標作業(yè),中華電信、遠傳電信分別取得可立即開臺營運的頻段,預(yù)料最快可在2014年下半年提供4G LTE服務(wù)。才有可能在2~3年內(nèi)加入4G LTE商轉(zhuǎn)行列。
4G LTE的手機/平板裝置,下載/上傳速率預(yù)估為100~150、50Mbps,若使用MIMO多重天線技術(shù),可提升到150~300Mbps、75Mbps。目前4G體驗據(jù)點的實測下載值約90~120Mbps之間,但預(yù)估實際開臺后,臺灣4G平均連線速率,可能會落在16~20Mbps之間,看Full HD甚至4K網(wǎng)路影音串流仍會有延遲、掉格的情況。因此即便是4G LTE Ready的手機╱平板╱筆電,實務(wù)上仍需搭配Wi-Fi 802.11ac的超高速無線連網(wǎng),在有提供Wi-Fi連網(wǎng)的室內(nèi),切換成用Wi-Fi 802.11ac或802.11n,以提升無線影音串流傳輸速率與穩(wěn)定性。
從2012年之后的智慧手機與平板電腦,至少都已經(jīng)支援到2.4GHz 802.11b/g/n的無線區(qū)域網(wǎng)路標準,也有能支援到2.4GHz/5GHz雙頻段 802.11a/b/g/n的智慧手機與平板電腦等裝置;連線速率多半可達到1~2 Streams(2x2 MIMO),也就是150~300Mbps;至于采5GHz頻段,在3x3MIMO/3 Streams模式下能突破1.3Gbps連線速率的新一代5G Wi-Fi(802.11ac)無線區(qū)域網(wǎng)路標準,支援的智慧手機與平板電腦較多。因為可搭配博通(Broadcom)的BCM4352/43526 2Stream 2.4/5G雙頻802.11a/b/g/n/ac射頻晶片,或更高效能的BCM4360 3Streams等無線射頻晶片,來達到867Mbps~1.3Gbps的無線連線速率。[!--empirenews.page--]
其實就連蘋果頂級的iPad Air、iPhone 5s,也尚未支援到802.11ac。采x86架構(gòu)Ultrabook概念的變形平板,比較不擔心功耗的問題,大多支援到2~3 Streams的802.11ac連線(867Mbps~1.3Gbps)。像華碩的三合一變形平板Transformer Book Trio TX201;而走Android+ARM架構(gòu)的智慧手機,目前有三星Galaxy Note 3、Galaxy S5,宏達電(HTC) New One、One M8,大陸的紅米機、小米平板等,確定支援到2 Streams(2x2 MIMO) 867Mbps的最大連線速率。
60GHz超頻段無線影音技術(shù)將進駐手機╱平板
除了802.11ac之外,多年前還有個由AMIMON、日立、樂金、Motorola、三星、夏普與新力共同創(chuàng)立的WHDI產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,同樣使用5GHz頻段、40MHz操作頻寬下,可用3Gbps速率傳遞極少失真壓縮的Full HD (1920x1080)影音畫面,具低延遲且不受墻壁影響,訊號傳輸范圍約30公尺,華碩、技嘉等都曾推出WHDI的無線傳輸影音盒的產(chǎn)品。
2006年WirelessHD(后來更名為WiHD)。聯(lián)盟成員有Broadcom、Intel、LG、NEC、Panasonic、SONY、Samsung、Toshiba、SiBEAM與Philips,SiBEAM是唯一的晶片廠商。采60GHz頻譜、IEEE 802.15.3c規(guī)格為基礎(chǔ),傳輸速率10~28 Gbps,可傳輸四倍1920x1080p或4K解析度的未壓縮畫面并支援3D功能,由于傳輸距離被限制在0.3~1公尺,目前僅能以短距離纜線取代方案視之。
另一個同樣采60GHz超高頻段的WiGig于2009年被提出,WiGig聯(lián)盟成員有英特爾、超微、博通、Atheros、思科、Marvell、聯(lián)發(fā)科、WiLocity、NEC、微軟、NOKIA、輝達、Panasonic、三星與東芝等會員加入。其傳輸速率達7Gbps,僅次于WiHD,但WiGig已經(jīng)與Wi-Fi聯(lián)盟合作,以IEEE 802.11ad規(guī)格為基礎(chǔ),尋求2.4GHz的WiFi 802.11a/b/g/n、5GHz頻段的802.11ac整合,達到三頻(2.4/5/60GHz)多模共用的境界。
而WiLocity于2014年2月發(fā)布針對智慧手機、平板裝置所使用的802.11ad、multi-gigabit WiGig晶片—WIL6300,最大傳輸速率高達4.6Gbps,是目前WiFi 802.11n/802.11ac近十倍以上的連線速率,同時Wilocity采用先進28奈米制程開發(fā)這款最新晶片,可大幅降低功耗與晶片大小。當行動裝置執(zhí)行視訊串流等應(yīng)用時,功耗約200~300mW,待機時更是不到1mW。預(yù)計2014年6月臺北國際電腦展上展示最新一代的WiGig晶片并于第三季起開始送樣,預(yù)計最快2014年第四季到2015年,市面上就會有第一個采60GHz頻段無線影音╱網(wǎng)路傳輸技術(shù)的平板、智慧手機等行動裝置出現(xiàn)。