MIPI與MDDI的博弈

1、mipi與mddi的博弈高帶寬的3g技術(shù)在中國大陸市場即將投入到真實的運營，支持3g技術(shù)的拍照手機早已粉墨登場，其高清晰圖像采集和顯示技術(shù)要求都是目前的普通拍照手機所不能及的。傳統(tǒng)的2.5g拍照手機支持像素一般低于200萬像素，在圖像傳感器件和基帶芯片的連接，以及液晶顯示屏和基帶芯片的連接上，都使用了傳統(tǒng)的并行數(shù)據(jù)總線。業(yè)界一般公認，當(dāng)拍照手機拍攝能力超過200萬像素時，若沒有適合更大頻寬和傳輸速率的總線設(shè)計，將無法呈現(xiàn)出同等級的圖像和多媒體的效果。在高速數(shù)據(jù)傳輸情況下，并行數(shù)據(jù)總線帶來的高功耗和emi噪聲，以及并行數(shù)據(jù)總線在手機有限的設(shè)計空間里造成的空間浪費，都是伴隨著高畫質(zhì)滋生出的實際問題

2、。除了手機外、pmp、便攜dvd、dsc等便攜式多媒體設(shè)備也都會面對這樣的問題。 為此，多個標(biāo)準化組織應(yīng)運而生。主要由瑞薩科技和精工愛普生聯(lián)合制定的mvi標(biāo)準基于lvds技術(shù)，能有效減少emi；由國家半導(dǎo)體提出的mpl總線標(biāo)準采用自有專利的whisperbus，包括索尼-愛立信等手機巨頭都有與之合作；更有cdma技術(shù)的起草者高通推出的mddi標(biāo)準，同樣基于lvds物理傳輸規(guī)范；當(dāng)然最龐大、最引人注目的要算mipi標(biāo)準，它由諾基亞、arm、意法半導(dǎo)體、德州儀器、英特爾、飛思卡爾等終端及方案提供商聯(lián)合組織并發(fā)布此規(guī)范。在眾多的技術(shù)標(biāo)準中，mddi和mipi經(jīng)過多年的錘煉，在業(yè)界已具備相當(dāng)?shù)挠绊懥Α?/p>

3、一個是掌管著cdma大旗，同時已經(jīng)向gsm陣營侵蝕的強大通信半導(dǎo)體廠商；另一個則是由眾多gsm手機和相關(guān)軟件供應(yīng)商聯(lián)手的強大組織。在穩(wěn)固原有市場的同時，雙方都有意將對方鯨吞，映射出利益糾葛之博弈。 不同標(biāo)準特性及應(yīng)用范圍 mipi與mddi雖然都主要致力于便攜式電子產(chǎn)品領(lǐng)域，但是針對不同的應(yīng)用都有相應(yīng)的解決方案。mipi規(guī)范在技術(shù)層面上涵蓋范圍相對較廣，適應(yīng)性較強，不僅針對目前已經(jīng)存在的低分辨率應(yīng)用圖像采集和顯示技術(shù)，對于將來高速數(shù)據(jù)傳輸也定義出了全新的技術(shù)規(guī)范。兩種標(biāo)準的競爭主要表現(xiàn)在對串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹С稚稀?在目前的主流應(yīng)用中，小尺寸lcd屏主要有smart和dumb兩種，不同之處在于有沒

4、有內(nèi)包顯示控制器和幀緩沖，相應(yīng)傳輸數(shù)據(jù)接口也相同，都屬于并行數(shù)據(jù)接口。mipi組織規(guī)范的dbi和dpi子協(xié)議規(guī)范對于這樣相對低色度、低分辨率、低速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用也給出了具體的定義。mipi和mddi競爭主要存在于高速串型化數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟糠郑琺ipi組織下的高速多點連接工作小組推出的csi和dsi都是以其自有知識產(chǎn)權(quán)d-phy為物理傳輸層基礎(chǔ)，制訂出的攝像和顯示模塊接口規(guī)范。規(guī)范中詳細定義了其物理連接、協(xié)議處理和上層應(yīng)用。d-phy采用1.2伏、源同步可升級的低壓信令技術(shù)、擺幅200mv的差分信號對，最多可支持4個通道，每個通道的速率最高可達1gbps，理論上4個通道共可以達到4gbps的傳輸速率

5、。針對便攜設(shè)備應(yīng)用的dsi規(guī)范同時定義了最高可以支持xga分辨率。對于csi接口規(guī)范，除了支持rgb bayer和yuv等原始圖像數(shù)據(jù)外，更可以支持用戶自定義的數(shù)據(jù)類型或者壓縮數(shù)據(jù)格式。 dsi接口應(yīng)用方式基本與csi相同。mipi針對不同的應(yīng)用需求已經(jīng)把具體應(yīng)用接口細化到各自的子規(guī)范中，所以在以手機為主的手持電子產(chǎn)品應(yīng)用中，mipi接口規(guī)范基本可以支持任何速度和分辨率的數(shù)據(jù)傳輸需求。 而在mddi標(biāo)準方面，它基于lvds傳輸技術(shù)，最高支持3.2gbps的傳輸速率。使用mddi接口可以大幅減少連接信號線的數(shù)目到6條，有效的減少了噪聲干擾問題。根據(jù)nec公司實際測試，對一個qcif分辨率1201

6、60的圖像，以每秒60幀的幀率顯示，在使用傳統(tǒng)并行cmos電路的傳輸方式時，靠近100mhz左右有很明顯的一個雜波出現(xiàn)，而使用mddi串型接口傳輸則沒有類似的狀況發(fā)生。mddi的傳輸規(guī)范，可以分為視頻、立體聲、控制/狀態(tài)、鍵盤等，涵蓋了所有可能的手機和手持多媒體設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸需求。mddi標(biāo)準為適應(yīng)不同的應(yīng)用方式細分了4種應(yīng)用接口類型。接口類型1支持一路數(shù)據(jù)路徑的物理連接，一路數(shù)據(jù)連接至多支持400mbps的傳輸速率，可以傳輸svga分辨率30fps的數(shù)據(jù)，適合于手機、pda、游戲機和pmp等產(chǎn)品應(yīng)用中。接口類型2支持兩路數(shù)據(jù)路徑連接，接口類型3支持四路數(shù)據(jù)路徑連接，被應(yīng)用在有更高分辨率需求的

7、便攜設(shè)備中。接口類型4最多可以支持八路的數(shù)據(jù)路徑連接，也就是3.2gbps傳輸速率的能力，適用于hdtv的海量數(shù)據(jù)傳輸運用中。與mipi標(biāo)準相同，除了標(biāo)準數(shù)據(jù)流外，mddi也可以支持用戶自定義的數(shù)據(jù)類型。 經(jīng)過多年的孕育，兩種標(biāo)準在技術(shù)上發(fā)展都相對成熟，而后續(xù)mipi還將推出更高傳輸速率的m-phy物理接口和運用于存儲期間的接口協(xié)議規(guī)范，以及完整的軟件測試平臺。從整個技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈的完備性角度來說，mipi技術(shù)發(fā)展更加完備，更加突出便攜應(yīng)用的特點。 各標(biāo)準相關(guān)芯片及應(yīng)用 憑借著在cdma領(lǐng)域75%至80%的市場占有率，高通的mddi標(biāo)準自從誕生之日起就沒有為生計擔(dān)憂過。 目前主流市場上顯示和視頻采

8、集模塊多為并行接口，為配合這種現(xiàn)狀，高通的基帶芯片一般同時支持mddi和普通并行接口，給客戶以靈活的選擇空間。筆者采訪過幾家國內(nèi)知名3g手機公司，普遍反饋目前還沒有真正的使用到mddi接口，因為需要在顯示和圖像采集模組部分外加接口轉(zhuǎn)化芯片，導(dǎo)致成本增加。另外目前主要是以低像素的低端手機為主，海量數(shù)據(jù)傳輸還沒有真正用到。在高通推出mddi標(biāo)準后，三星第一個加入該組織，并推出了三星的s3ca460顯示控制芯片，被應(yīng)用于其后續(xù)推出的高像素的拍照手機中。同時東芝、夏普、愛普生、瑞薩、羅姆也紛紛加入，推出了各自的顯示控制器和接口轉(zhuǎn)換芯片。瑞薩開發(fā)出的lcd驅(qū)動器r61504可以顯示1,600萬色、內(nèi)置m

9、ddi接口，此產(chǎn)品可以擁有與高精細dvd同等的清晰畫質(zhì)。東芝新近發(fā)布的適合3g應(yīng)用的手機顯示控制器，整合了mddi接口，同時可以支持vga和w-qvga分辨率。還有愛普生的s1d13751和夏普的lr38869都是類似的產(chǎn)品。羅姆也高調(diào)宣布在其3g手機設(shè)計中采用高通的mddi技術(shù)，來滿足國內(nèi)高端用戶的需求。 在mipi方面，雖然mipi發(fā)展時間較為短暫，但是憑借著眾多軟硬件廠商的加入，mipi的產(chǎn)品大有趕超mddi之勢。產(chǎn)品分布涉及到處理器、應(yīng)用接口、海量數(shù)據(jù)傳輸接口、無線通訊領(lǐng)域以及軟件平臺等多門專業(yè)學(xué)科和行業(yè)。相對于mddi標(biāo)準，可以顯示出其完整的行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈和強大的一體化支持平臺。由于從m

10、ipi規(guī)范第一版發(fā)布至今不到兩年，所以問世的相關(guān)產(chǎn)品并不是很多。但是隨著mipi后續(xù)標(biāo)準的完善和平臺的健全，相信mipi會逐漸占據(jù)明顯的市場優(yōu)勢。 近日手機圖像傳感器供應(yīng)商美光推出了一款1/4英寸、200萬像素的圖像傳感器，面向主流手機，能夠把mipi納入圖像傳感器，使得相機更容易集成到手機之中。今后拍照手機市場中傳感器的封裝尺寸將成為手機廠商的重要考良，在保證圖像質(zhì)量的前提下，要把高分辨率的傳感器裝進更小尺寸的手機中。在這樣發(fā)展趨勢下，mipi的出現(xiàn)正好迎合這些傳感器廠商的設(shè)計需求。 今年年中，意法也正式推出了其符合mipi csi-1標(biāo)準的stccp27a接口芯片，它可以把手機的相機模塊傳

11、來的串行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成基帶處理器所需的并行數(shù)據(jù)。此外新產(chǎn)品還能為雙向i2c控制線路提供所需的電平轉(zhuǎn)換功能。另外一個mipi強有力的支持者ti表示其后續(xù)的omap應(yīng)用處理器也將兼容mipi標(biāo)準，使該標(biāo)準能夠迅速的在目前的手機客戶中得到推廣和認可。transchip公司也預(yù)言其未來第三代200萬像素模塊tc7050將于2007年1月面世，也將支持mipi接口。除了已經(jīng)正式宣布的供應(yīng)商產(chǎn)品，筆者了解到還有許多家芯片廠商已經(jīng)有相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計完成但沒有正式宣布。 雖然mipi和mddi規(guī)范已有多個版本相繼推出，并有各自的產(chǎn)品問世，但是對比日韓等發(fā)達國家，中國的應(yīng)用相對滯后。筆者曾與多家手機設(shè)計廠商交流，發(fā)現(xiàn)

12、相關(guān)人員對于該標(biāo)準和產(chǎn)品應(yīng)用還不甚了解，因為在實際的解決方案中缺乏整體的mipi或者mddi的應(yīng)用方案，至今已經(jīng)投入市場的多為單一的芯片。就目前國內(nèi)設(shè)計能力不足的背景下，如果是完整的應(yīng)用方案可能更有助于標(biāo)準的推廣和傳播。不過隨著3g運營步伐的加快，高像素的手機攝像和顯示所需要的串型接口將逐漸被國內(nèi)廠商們所熟悉和認可。 各陣營支持成員及市場預(yù)測 從mddi誕生至今，已經(jīng)有三星、東芝、夏普、愛普生、瑞薩、羅姆等日韓廠商加入，所涉及到的產(chǎn)業(yè)有cdma2000和wcdma基帶芯片、應(yīng)用處理器和顯示控制器等。從目前mddi的成員組成架構(gòu)可以看出其主要致力于應(yīng)用處理、接口芯片和lcd控制等領(lǐng)域，產(chǎn)業(yè)覆蓋面

13、是比較有限的，主要是圍繞著手機領(lǐng)域發(fā)展的。不過，正如高通推出wcdma/gsm的解決方案，mddi也在把戰(zhàn)火燒到對方的陣地里，以謀求新的發(fā)展空間。除高通外，瑞薩也是mddi組織里的另一家手機主芯片的廠商，日本大多數(shù)中高檔品牌手機的主處理器都用了來自瑞薩的產(chǎn)品，它的存在對于mddi標(biāo)準的推廣無疑是強心劑。同時，在圖像顯示領(lǐng)域三星、東芝、夏普、愛普生的霸主地位是其他競爭者無法撼動的。 據(jù)display research的預(yù)計，應(yīng)用于手機、數(shù)碼相機、游戲機等領(lǐng)域的中小型液晶面板的需求數(shù)量到2009年將會增長4倍左右，特別是在手機領(lǐng)域中，曾經(jīng)以單色、stn型為主流的手機顯示屏將在近一兩年內(nèi)向tft型轉(zhuǎn)

14、換。目前，tft的分辨率已經(jīng)從qvga的128mm160mm逐步增大至240mm320mm。受這種手機tft面板趨勢的影響，市場對lcd驅(qū)動器的規(guī)格要求也越來越嚴格。因此，lcd驅(qū)動器的單芯片化、易安裝且最合適的封裝正被廣泛推崇，手機市場的發(fā)展趨勢也要求lcd驅(qū)動器在結(jié)構(gòu)、電路以及液晶的驅(qū)動方式上做出更多努力以實現(xiàn)手機的低功耗。作為小尺寸液晶顯示器主要供應(yīng)商，這些mddi標(biāo)準的支持成員，也在積極的推行mddi的標(biāo)準化進程來滿足手機廠商日益嚴格的需求。 另一方面，mipi組織成立的初衷并不是單單為了對抗mddi標(biāo)準，對抗microsoft和intel聯(lián)手進入手機產(chǎn)業(yè)才是其主要的目的。也正是因為這

15、個原因，該組織結(jié)集了業(yè)界老牌的軟硬件廠商包括最大的手機芯片廠商ti、影音多媒體芯片領(lǐng)導(dǎo)廠商意法、全球手機巨頭諾基亞以及處理器內(nèi)核領(lǐng)導(dǎo)廠商arm、還有手機操作系統(tǒng)鼻祖symbian。mipi發(fā)展至今已經(jīng)有90多個會員加入，形成了完整的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。該組織下設(shè)了高速多端鏈接工作小組(high-speed multipoint link working group，包含基帶、應(yīng)用處理器、相機模組、藍牙、和wi-fi之間的高速連接)、軟件工作小組、顯示接口工作小組、存儲界面以及負責(zé)市場的工作小組。所以mddi標(biāo)準所對抗的只是龐大的mipi體系中的某幾個分支。隨著飛思卡爾、英特爾、三星、symbian和愛立信等重量級廠商的加入，mipi也逐漸被國際標(biāo)準化組織所認可。在這種大勢所驅(qū)的市場環(huán)境下，支持mvi和mddi標(biāo)準的瑞薩和愛普生，以及支持mpl的美國國家半導(dǎo)體也相繼加入了mipi，這種同時兼顧兩種標(biāo)準的作法是許多沒有標(biāo)準主導(dǎo)地位的廠商選擇的中庸路線。 根據(jù)mipi后續(xù)標(biāo)準的推出時間表，針對手機應(yīng)用將形成完整的解決方案，同時該組織還下設(shè)了對會員產(chǎn)品進行評估和建議的職能部門，在標(biāo)準不斷更新的同時，確保相關(guān)的產(chǎn)品能夠真正實現(xiàn)標(biāo)準的功能特性。而且由于mipi內(nèi)部的骨干會員有象arm、德州儀器、意法和飛思卡爾等通用處理器的供應(yīng)