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高速傳輸技術的市場現況與趨勢分析

高速傳輸技術蓬勃發展,在兩岸業界掀起熱潮,相關研討會吸引眾多專業人士到場瞭解。

由於資訊科技邁向高畫質影音、高速行動網路等多個面向的數位應用,加上近來雲端運算的興起,整個資訊產業從電腦、產品到基礎建設都創造出了數以百MB甚至GB計的數位檔案資料流,而目前USB 2.0週邊裝置傳輸複製這類型資料時,動輒耗時數分鐘甚至數十分鐘,讓用戶相當不耐,也因此諸如USB 3.0、SATA 6Gbps、PCIe 3.0甚至Thunderbolt(10Gbps)高速傳輸技術也就應運而生,甚至也改變以往只能以專屬連接線如HDMI、顯示埠Display Port界面傳輸的顯示器面貌。

通用序列匯流排(Universal Serial Bus;USB)規格自1996年就已經出現,出道至今已有15年歷史,而2008年11月制定的USB 3.0能向下相容於USB 2.0/1.1的裝置,藉由內埋光纖的SDP線達到5Gbps全雙工雙向傳輸效能,25GB的HD高畫質影片僅需70秒就能複製完畢;USB 3.0也能提供900毫安培電源,更能供應當今各式PC週邊儲存裝置,甚至是低耗電液晶顯示器。而且隨著2011年下半AMD的Hudson D3芯片組與2012年第1季Ivt Bridge平台都將整合原生USB 3.0連接埠功能,預期USB 3.0將在2011年被全面支持成為標準規格。

目前USB 3.0芯片大致可分類為:1.主控芯片(Host),連接南橋晶片於主機板上,提供桌機或筆電對外USB埠連接能力。台系開發商有祥碩(asmedia)、鈺創、威鋒等。2.集線/分接器芯片(Hub),用來製造1接2或1接4的USB 3.0集線分接器,或整合於桌機前方面板、液晶螢幕或擴充船塢。3.裝置端芯片(Device)。目前集中在U盤的閃存控制芯片,外接硬碟專用的USB橋接芯片等。台系廠商有祥碩、鈺創、威鋒、旺玖、銀燦、創惟等。4.轉接驅動芯片(Re-Driver),用於主板或集線器,可延長連接線與裝置兼容相容性。

USB 3.0轉SATAIII橋接芯片夯

SATA3規格,於2009年5月改良NCQ與增加資料傳輸優先權排序,傳輸速率倍增為6Gb/s,能協助高效能SSD突破300MB/s的效能瓶頸。它也提供7mm超薄光碟機以及1.8吋硬碟/SSD的microSATA等新形式連接頭。

2010年底台灣華碩﹧技嘉﹧微星等3大板卡廠商,已推出極多款支援SATA3主機板,再加上2011年Intel第2代Core i處理器平台Cougar Point(P67/H67) PCH芯片具備支援原生SATA3規格,預料SATA3將在2011年成為市場主流規格。

目前台廠USB 3.0對SATA3橋接芯片,有銀燦IS621、祥碩AS1051E、威鋒VL710芯片等;後續各廠商會有2/4埠USB3轉SATA3橋接芯片的推出。

音訊﹧視訊透過USB的應用

音訊﹧視訊透過USB(Audio/Video Over USB)的概念,就是直接將影音資料藉由USB Hub傳輸到分接的AV視聽裝置來作多螢幕顯示或播放。特別以USB 3.0的5Gbps傳輸速率與全雙工、點對點的特性,足以即時播放1,920x1,080@60Hz Full HD高畫質電影,或100個頻道的HD高畫質(720x480@60Hz)影音資料串流量。而且每個裝置之間不會相互干擾,更沒有共享頻寬或延滯等待的情況。

USB的AV應用,不僅可以做到多螢幕顯示、微投影機﹧投影機投影,也簡化螢幕電源線的設計,因為光靠USB 3.0連接線供電即可;手機也可藉由連接USB 3.0連接線,將手機畫面連接到大尺寸液晶螢幕放大顯示,達成內容可攜、行動化的便利。目前原昶與威鋒都有推出應用USB顯示的橋接晶片。而USB IF正在對USB 3.0的影音應用,制定相關的AV裝置級別(USB AV Devcie Class)。

雲端運算下的超精簡電腦

借助USB 3.0多埠Hub以及整合Gbps乙太網路功能,它不再只是一個傳統的USB 3.0 Hub,而是在微軟雲端運算環境下,所提倡的零終端機概念(Zero Client):只要1部具備多核心強大運算功能的電腦主機,對外連接這樣1部零型終端機(USB 3.0 Hub+GbE),搭配Windows MultiPoint Server 2010作業系統,這個Zero Client再連接到提供USB 3.0顯示功能的顯示器、USB鍵盤與滑鼠,每一個使用者能透過眼前的USB顯示器與USB滑鼠﹧鍵盤,以多人共用的方式,透過USB 3.0傳輸資訊來共享、共用這部運算電腦主機。如此可以節省大筆的資訊設備投資。目前原昶科技有提供建構這類Zero Client的解決方案。

PCI Express 3.0的動向

由於PCI Express 3.0規範較原訂時程延宕1年後,才於去年(2010年)11月定案,導致目前PCIe 3.0產品集中於上游開發業者的示波器、邏輯分析儀等產品,但仍有像祥碩、NXP恩智浦等推出PCI Express 3.0高速切換開關﹧多工器。

至於最有可能用足PCIe 3.0 8Gbps頻寬的產品就屬高階顯示卡,GPU領導廠商AMD或NVIDIA勢必不會缺席,預料在2011年6月台北電腦展,我們就會看到PCIe 3.0 8Gbps x16高階顯示卡的初期工程樣品,但正式面市的時間應該會在2011年第3季或第4季之後,加上原生支持PCIe 3.0晶片組平台的時程未定,預計要到2013年以後,才有較為明顯的市場成長。

搶先掌握規格話語權 坐擁大中華﹧全球消費性影音網路與雲端商機

根據市場研究機構統計,2010年整體USB 3.0芯片搭載量超過2,000萬顆,預期2011年可達1億顆以上,2012、2013年,各可達到3.7億顆、10億顆的高出貨量。證明了各類USB 3.0外圍產品的市場需求,為相關廠商帶來豐厚的商機。不過是否又會重蹈過去USB 2.0晶片殺戮戰爭的覆轍,在目前2011年1Q市場USB 3.0主控芯片報價已慘跌至3.5美元,值得我們密切注意。

所幸,在此次高速傳輸技術論壇中,我們看到台系IC設計廠頻頻發揮創意,以及兼顧時程、物料成本以及產品性價比的努力,許多控制芯片與創新功能(例如4埠、USB 2.0硬體加速)皆由台系IC設計廠所開發,面對紅海(殺價競爭)或開創藍海(開發創新應用),都呈現世界級的一流水準。

期許台系IC設計業者,能在掌握台灣晶圓代工上下游產業供應鏈的優勢下,莫只是緊緊追隨規格,而是要積極的進入USB-IF、PCI-SIG、VESA、HDMI、Wireless USB等論壇組織,去主導次世代高速傳輸技術並搶佔規格制定話語權,相信以兩岸大中華市場逐漸蓬勃的13億消費人口,以及過去征戰全球PC與消費型電子市場的豐厚經驗,台系IC業者絕對會有更棒的成績。

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