V-by-One HS

V-by-One HS 는 電氣信號를 電送하는 인터페이스의 하나로, 特히 디지털 評判TV香으로 THine Electronics社에 依해 開發되었다. 現在는 複合機等의 事務機器, 車輛用 인포테인먼트 시스템, 로보트, 시큐리티等幅 넓은 分野에 適用되고 있다.

從來 디지털 評判TV의 內部配線은 , 映像信號電送에 LVDS 가 標準的으로 使用되어 왔으나, 高解像度 Color depth 擴張으로 인해 보다 빠른 電送速度要求와 케이블間의 타이밍問題 (Skew) 가 擡頭되었다 V-by-One HS는 SerDes이면서 Clock Data Recovery等의 技術을 加味해 1Pair當 3.75Gbps의 高速電送을 實現 하면서, Skew問題를 解決함과 同時에 EMI, 消費電力을 줄이고 있다. 또한 電送 Pair數의 減少로 케이블, 커넥터等의 綜合的인 原價節減도 可能해졌다.

槪要 [ 編輯 ]

大型液晶디스플레이의 映像入力信號 VESA標準仕樣人 LVDS를 大體 할 目的으로 開發되었다.
이퀄라이저機能의 導入으로 旣存 LVDS 對備電送品質을 向上시켰다.
클럭 Data Recovery 技術의 採用으로 旣存 LVDS가 갖고 있던케이블 Skew 問題가 解決되었다.
從來 LVDS 가 必要로 했던 클럭전電 케이블 (固定周波數의 電送)이 없어 EMI, Noise가 減少된다
最大 3.75Gbps電送이 可能하여 케이블 數, 커넥터 數가 줄어들고 綜合的인 原價節減, 空間節約이 實現可能
電送速度가 固定이 아니므로, 固定周波數를 採擇하는 他 인터페이스의 電送仕樣과 比較時消費電力이 減少可能하다. Serial電送速度: 600Mbps～3.75Gbps
從來 LVDS 設計에서 큰 變更이 없이 V-by-One HS 의 設計가 可能하다.
開發社인 THine Electronics社로부터 斜陽이 公開되어 Open Standard化되어 있다.

開發까지의 經緯 [ 編輯 ]

液晶 디스플레이는 브라운管 디스플레이와 달라, 個別 픽셀을 表示하는 信號는 반드시 디지털 信號이어야만 한다.

液晶 디스플레이가 Notebook PC에 應用되었던 當時映像信號는 Parallel信號로 電送되었으나 18bit Color의 Color Depth에서도 RGB 6個씩과 制御信號 3個의 클럭을 包含하여 22個의 信號線이 必要하게 되어, 配線工看過 Skew調整에 어려운 問題가 있었다.

이러한 問題를 解決하기 위하여, 液晶 디스플레이의 인터페이스로서 LVDS 의 應用이 考案되었다. LVDS 는 TIA/EIA-644에서 規格化 된 差動電送方式으로 高速化가 可能하기에 液晶 디스플레이에서는 映像信號를 Serial貨 해서 餞送한다. 導入當時는 18bit Color가 主流였기에 RGB 各各 6bit와 制御信號 3bit, 合計 21bit를 3ch의 差動信號 Pair에 7bit씩 나눠서, 클럭 1ch와 같이 4pair의 配線으로 Serial 電送 하는 辭讓으로 提案 되었다. 結局, Parallel通信에서는 22個나 必要했던 配線이 8個 Serial通信으로 可能하게 되었다. 이 方式이 비디오 周邊機器關聯業界標準化團體인 VESA 에 標準仕樣으로 採用되어 液晶 디스플레이香 인터페이스로서 LVDS 가 널리 普及되게 되었다.

그 後液晶 디스플레이의 高解像度와 Color Depth擴張이 進行되었고, 또한 液晶 디스플레이의 缺點이었던 應答速度의 向上을 위하여 2倍速 또는 4倍速驅動技術이 導入되어 液晶 디스플레이에 入力해야 할 映像信號의 데이터量은 늘어나기만 했다. 그 結果例를 들어 Full HD (1920×1080)에서 10bit Color Depth의 120Hz Panel에서는 LVDS 라도 24Pair, 48個의 配線이 必要하게 되었다. 電送 클럭度高速化되어 數百ps 程度의 Skew調整이 必要하게 되었다. 또한 旣存 LVDS 의 仕樣에서는 固定周波數의 클럭電送이 必要하고 스펙트럼이 集中되기 때문에 無線 LAN等에 影響을 주지 않도록 EMI의 除去가 必要하다.

또한 LVDS 는 規格上 GND에서 1.2V의 電壓을 中心으로 變化하는 電氣信號를 電送 해야만 한다. LSI의 微細化가 進行되면서 이 電壓의 規格이 LSI 設計上의 큰 制限을 가져오게 되었다. 이러한 狀況에서 DVI 와 HDMI , DisplayPort 라 불리는 여러 가지 인터페이스仕樣이 提案되어 實用化되어왔다.

DVI와 HDMI 는 Skew調整機能이 있고, HDMI 에는 컨텐츠保護機能으로 HDCP가 內藏되어 있기 때문에 機器間의 映像信號電送에는 最適으로 널리 普及 되었으나, 內臟 하는데 라이센스 費用이 必要하고, 機器內部의 映像信號電送으로는 機能이 過度하고, 消費電力도 커서 採用된 事例는 없었다.

DisplayPort 는 VESA에서 LVDS 를 代替할 수 있는 辭讓으로 規格化 된 것으로 向後普及에 期待를 하고 있다. 電送方式의 辭讓은 PCI Express에 類似한 Bias로 되어 있어 LSI設計上障壁이 낮아졌다. 그러나 HDMI 와 마찬가지로 外部機器間餞送을 考慮하여 HDCP가 內藏되어 있기에 機器內部의 映像信號電送으로는 機能이 過度하며 消費電力이 增大가 憂慮되고 있다. 또한 DisplayPort 는 電送速度가 固定이어서 여러 가지 클럭周波數가 存在하는 映像信號에 對해서 낮은 周波數에서는 損失이 發生하여 受信側에서는 클럭을 再生 할 必要가 있다. 이러한 理由로 LVDS 에서 解決 해야 할 課題는 많다.

上記의 背景에 根據하여 V-by-One HS의 開發이 進行되었다. 卽 이퀄라이저機能의 導入으로 旣存의 LVDS 와 比較해 電送品質이 向上되고, 高速化 (最大1Pair當 3.75Gbps)를 實現했다. 또한 Clock Data Recovery의 採用으로 旣存에 LVDS에서 問題化되었던 케이블 Skew의 問題를 解決했다. 그리고 LVDS 에서 必要로 했던 클럭전電送고固定周波數電送)李必要없기 때문에 EMI Noise가 減少되었다.

電送速度의 高速化로 케이블 배選手와 커넥터數를 줄여 綜合的인 原價가 節減되고, 空間節約等이 可能할 것으로 期待되고 있다. 例를 들면 Ultra Display Panel (3840×2160)에서는 LVDS 를 利用하면 96Pair의 케이블이 必要하나, V-by-One HS에서는 16Pair로 電送이 可能하다. 또한 電送速度가 可變이기 때문에 旣存의 LVDS 設計에서 큰 變更없이 V-by-One HS로 設計가 可能하다. 開發社인 THine Electronics 社에서 斜陽이 公開되어 Open Standard化가 되어있다.

外部 링크 [ 編輯 ]