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世平集團推出 Intel 桌上型電腦解決方案 和Synerchip DiiVA 及 Innostor,TI USB3.0 的應用

 2011-11-16

近年來,桌上型電腦市場受到筆記型電腦的強烈衝擊,但是由於桌上型電腦價格便宜,硬體升級更容易等優點,再加上桌上型電腦在體積和重量上的不斷優化,仍然在市場上佔據不小的份額。

大聯大世平集團針對這一市場,特推出Intel 桌上型電腦解決方案和Synerchip DiiVA 及Innostor, TI USB3.0 的應用。

一. Intel Ivy Bridge處理器
二. Synerchip 家庭多媒體網路DiiVA 方案
三. USB 3.0 應用
         a) Innostor完整 USB 3.0 Disk -- IS916 方案
         b) TI USB 3.0 HOST
 

一.Intel Ivy Bridge 處理器

Intel已經完成了22奈米Ivy Bridge處理器的設計定案(tape-out),最快今年底Ivy Bridge處理器及搭載的Panther Point晶片組,就可開始對ODM/OEM廠出貨。而以Ivy Bridge為核心的桌上型電腦Maho Bay平台,則會在2012年第1季才推出上市。

Intel將於年底推出的Ivy Bridge處理器,雖是Sandy Bridge架構處理器的22奈米製程微縮版本,但運算效能可望提高約20%。

此外,Intel也進行許多新規格的升級,包括繪圖晶片核心開始支援DirectX11規格,原生支援SATA 3.0高速硬碟傳輸規格,匯流排介面,將採用最新的PCIe 3.0架構,晶片組也會原生支援4埠USB 3.0接口。

Intel預計在2012年的第1季之後,準備將採用22奈米製程技術的集成型顯卡功能CPU「Ivy Bridge」世代的高階型號投入市場。

 

Ivy Bridge & Sandy Bridge 比較差異性

 

 

Ivy Bridge 主要改變有:

1.32nm 演進成22nm

2.支援USB3.0 & PCIE Gen 3

3.支援內建3 Display & support DX11

4.Sandy Bridge & Ivy Bridge Pin to Pin Compatible.

 

次世代CPU「Ivy Bridge」的重點在於GPU的強化,定位為對應DirectX 11的中階取向

Intel將計劃打算在2012年第一季投入市場的主流市場取向之CPU,Ivy Bridge的賣點定位在「顯卡效能的強化」

 

 

其CPU核心部最大對應四核心八線程,成為搭載容量8MB的LLC(Last Level Cache)之規格,從Sandy Bridge開始就沒有很大的變化。一方面,GPU核心部其執行單元(Execution Unit)的數量從Sandy Bridge的最大12個增強為16個,對於DirectX 11的對應也將有所預定。

大規模PC供應商的相關人員認為,搭載與入門級單體GPU同等之Video播放功能的Sandy Bridge正以現在進行式在威脅著單體GPU的市場,並說道「在接下來的Ivy Bridge世代,Intel持有不只是3D Graphics功能及效能,就連讓入門級市場取向之單體GPU都會變為不再有勢力的計劃」。

表現出把第1世代Core i處理器完全“取代”之性能的Sandy Bridge,實質上Intel將其後繼的Ivy Bridge變更為更傾向中階~入門級市場。因此,與其說Ivy Bridge擁有跟對應DirectX 11的入門級市場取向單體GPU同等之Graphics效能,也是比Sandy Bridge在平衡上更加的穩定。


Panther Point 對應USB 3.0

 

桌電取向的Sandy Bridge-E之規格為最大六核心十二線程,也看得出LLC容量最大為15MB。此外,預估也會準備有四核心八線程且LLC容量為10MB的低階型號。兩型號皆為採用對應四通道DDR3-1600的記憶體控制器與40通道的PCI Express 3.0介面也明朗化了。

另一方面的Ivy Bridge,記憶體控制器進化為雙通道DDR3-1600。搭載PCI Express 3.0介面卻也是其特徵。此外,因為採用22奈米製程所得到的好處,就是其工作時脈有可能可以拉得比Sandy Bridge還要高。

與其組合的晶片組為「Panther Point」。Ivy Bridge與Panther Point的系統平台「Maho Bay」的方塊圖如下圖所示,因為Panther Point,Intel的晶片組也終於能達成對應USB 3.0了。

 

Ivy Bridge系統平台的方塊圖

 

只不過因為該晶片組是中階以下的市場取向之故,所以似乎沒有PCI Express 3.0介面的樣子。與CPU的連接介面也是和Intel 6系列晶片組一樣,看來是停在DMI 2.0×4了。

 

LGA1155連續3年持續用為系統平台

將成為LGA1155系統平台第2彈之Ivy Bridge用作更低階市場的理由,Intel對OEM供應商說明關於LGA1155與LGA2011「至少會有維持3年左右的互換性之計劃」,看來這兩者會成為很長一段時間的系統平台了。

 

低價位CPU也能強化集成型顯卡

到目前為止Intel雖然知道3D Graphics效能的重要性,但也因為「大多數PC用戶是動畫用戶」之故,所以一直以強化HD VIDEO支援功能為優先。可是,從最新的市場預測來看,在2013年裡包含線上遊戲在內的PC遊戲市場將會超越家用電玩遊戲市場。

Intel次世代22奈米Ivy Bridge處理器規格曝光,除了原生支援SATA 3.0高速硬碟傳輸規格,也將原生支援USB 3.0傳輸介面,而較令業界振奮的部份,則是Intel已經決定在新處理器中,原生支援去年底才剛底定規格的PCI-Express(PCIe)3.0匯流排。

超微新一代的加速處理器(APU)Llano近期就會開始在全球晶圓(GlobalFoundries)以32奈米量產投片。電腦業者表示,超微Llano內建繪圖核心已支援DirectX11,也支援SATA 3.0及USB 3.0,以規格來看,明顯優於Intel現在主力產品Sandy Bridge,OEM廠支援超微Llano的力道可能增強。

 

二.Synerchip 家庭多媒體網路DiiVA方案

身為DiiVA聯盟創始成員( 推廣小組) 之一,主要為消費類電子與家庭設備的製造廠商Synerchip推出為家庭多媒體網路打造的DiiVA方案,整合多重數據格式的娛樂內容於單一電纜上。

關於DiiVA

領導消費電子( CE ) 與家用產品廠商聯手成立Digital Interactive Interface for Video & Audio™(DiiVA™) 聯盟組織,其宗旨為建立全球下一代的互動式消費電子產品與家庭網路標準。

DiiVA 技術結合穩定高速雙向數據通道和未壓縮度影像、音頻在單一介面上,讓消費者可以在數位電視輕易地設定並遙控各種家庭消費電子設備。

隨著消費者使用愈來愈多的電子娛樂裝置及數位家電,DiiVA 介面將有助於提升並簡化連接與操作的技術,創造出最佳的娛樂效果。

DiiVA 技術結合了穩定可靠又快速的雙向數據通道與非壓縮的影音通道。如同USB和HDMI的點對點介面,只有物理和連結層,DiiVA 標準結合了物理和連結層,以及附加的網路與傳輸層,讓DiiVA 裝置可以連成網路,在個人網域中使用。

DiiVA網路就是可以在網路中從任一點至任一顯示裝置,傳送非壓縮影頻、多聲道音訊、USB、乙太網、內容保護和命令。

對消費者來說,就是單一DiiVA介面可以在網路中連接並控制多重裝置。DiiVA內建的DVD播放機所播出的高清電影可以從家庭中的任何讀取。視頻遊戲可以從任何DiiVA內建電視上玩,且玩遊戲用的USB遙控器,可以直接連接在電視上,而不用接在遊戲主機上。

由於影頻、音訊和數據可以同時被傳送,經過DiiVA連接的數位電視和其他CE裝置可提供使用者友善的互動介面,讓消費者可以基於想要看的內容來選擇,而不是連接的訊號源裝置。個人電腦上的應用可以在電視上執行。DiiVA實現了安全的家用網路與個人網域,讓家用網路中的電視、手機或個人電腦等裝置間可以安全的共用內容。

 

技術比較

 

DiiVA的核心技術

是運用高速串列式連結輸入/輸出,每差動線對可執行4.5Gbps 的速率。

非壓縮視頻(1-3 個通道) – 最多可用到3個差動線對來傳輸非壓縮視頻,最大頻寬達到13.5Gbps。傳送8比特色階的1080p解析度視頻與60Hz 刷新率大約為4.5Gbps。因此DiiVA是未來驗證可處理傳輸能力,遠超越高色深與高刷新率的1080p解析度視頻。

混合通道(1 個通道) - DiiVA讓高速雙向混合數據通道提升到2Gbps。連結本身可執行單向到4.26Gbps,且用半雙工模式傳送數據。

 

混合通道由三個子通道共用:

  • 雙向音訊子通道
  • 命令子通道
  • 批量數據子通道

 

所有的子通道可以同時執行,DiiVA協議包含例行偵錯以防數據流失。在數據子通道內,乙太網協定可以經混合通道傳送,實現真正的裝置間數據共用。

DiiVA利用2-4個差分線對執行,適合用在單一CAT6電纜。所以DiiVA可以維持低價格,因為CAT6電纜已經從其它應用上達到經濟的效益。

為避免造成混淆,DiiVA規範定義了獨一無二的新連接器,呈一整排有13個針管腳(8個信號加5個接地)

 

DiiVA 建構圖

 

附表

 

三.USB 3.0 應用

a) Innostor完整USB 3.0 Disk -- IS916 方案

Innostor目前主推的產品是"IS916",是第一顆Single chip USB 3.0 Flash Disk Controller with TLC Flash Support ,使用在隨身碟產品上有相當優勢。Single Chip 1 Channel USB 3.0 Flash Disk Controller,驗証過所有的NAND FLASH Vendor ( as Intel ,Samsung, Micron ,.. ) ,目前有很多大廠已經匯入設計。

IS916 產品規格:

Advantage

  • The First USB 3.0 to NAND Flash Single Chip controller with TLC Flash Support
  • The Best Cost-effective Solution for USB 3.0 Entry-level Product Line
  • The Single-chip Designed for Applying to the Most USB 2.0 Housing

USB Compliant

  • Compliant with USB 3.0 spec. version 1.0
  • Compliant with USB 2.0 spec. backward compatible with USB 1.1
  • Compliant with USB Mass Storage Class spec. version 1.0

NAND Flash Support Capability

  • Up to 2xnm TLC
  • Up to 2xnm SLC/MLC
  • Up to 8K page size
  • Up to 70 bits ECC protection
  • Support ONFI 2.2 spec. interface
  • Support Toggle DDR interface

Form Factor

  • QFN48 package
  • Up to 1-Channel x 8bit I/O
  • Up to 4CEs

Demo 照片︰

 

 

b) TI USB 3.0 HOST

德州儀器(TI)勘稱是USB 3.0 產品最廣的廠商,在USB3.0的分佈由從儲存晶片到連接器都有, TI同時推出2埠及4端口的HOST晶片,TUSB7320 跟TUSB7340. TUSB7320最多支援兩個downstream ports。該TUSB7340是一個USB 3.0 xHCI標準的主控制單元,最多支援四個downstream ports。兩款組件均提供接腳兼容的100 pin RKM 封裝。

TUSB7340是業界率先通过USB 應用者論壇(USB–IF) 認證,符合USB 3.0 規格的4 端口 SuperSpeed USB(USB 3.0) xHCI 装置。TI 的2 埠控制單元,即TUSB7320,亦透過USB 3.0 認証。此控制單元現已推出。

 

主要功能

  • 經USB  IF 認証符合USB 3.0 規格,保證能與業界各種周邊裝置和集線器互通。
  • 50mV 以下的差動峰至峰電流的接收器靈敏度,較規格要求高出一倍,可偵測微弱訊號,讓您使用更長的纜線並減輕電路板配置方法的困難。
  • 完整的硬體解決方案,無需外部儲存裝置,可節省BOM 成本達$0.20 以上。

 

Targeted Applications:

Desktop PC, Embedded PC, Notebook PC, STB/DVR/Streaming Media, TV: High-Definition (HDTV), PCIe Add-In Card

 

 

主端控制單元主要特性與優勢

 

  • 認証及兼容性︰USB-IF 與微軟WHQL (Windows Hardware Qualification Laboratory) 標準可確保提供開放式解決方案,為整個業界採用SuperSpeed USB 的周邊與hub 實現互通性;
  • 高靈敏度︰接收器對於低於50 mV 的峰至峰(peak-to-peak) 差動靈敏度比USB 3.0 規範要求高一倍,可於使用長線纜時有效檢測較弱的訊號,同時簡化電路板佈局所帶來的挑戰;
  • 縮減BOM︰全面狀態機製 (state-machine architecture) 無需EEPROM 或閃存(Flash) 等任何外部儲存裝置,與同類競爭解決方案相比,可將物料清單(BOM) 成本降低5%。

 

工具與支援

  • TI 提供各種免費工具與支援加速TI TUSB7340 與TUSB7320 的開發︰
  • TUSB7340EVM 評估模塊;
  • TUSB7340 與TUSB7320 的IBIS 模型。
  • 四埠SuperSpeed USB xHCI PCIe 卡硬體參考設計

 

TI SuperSpeed 產品系列︰

  • TUSB7340 及TUSB7320 樣品申請或訂購EVM︰www.ti.com/tusb7340-pr;
  • TI SuperSpeed USB 產業環境相關影片訊息︰www.ti.com/ss3video-pr;
  • USB 專家Dan Harmon 透過部落格所分享的最新消費類及運算界面訊息︰www.ti.com/usb3blog-pr;
  • TI 完整系列SuperSpeed USB 與其它界面組件、最新選擇指南︰www.ti.com/interface-pr