USB與PCIe總線優(yōu)異技術(shù)特性及創(chuàng)新設(shè)計
以PC平臺為最初應(yīng)用領(lǐng)域的USB與PCIe界面技術(shù),，挾其優(yōu)異的技術(shù)特性,，在市場接受度不斷攀升。同時在技術(shù)規(guī)格不斷提升與相關(guān)業(yè)者的創(chuàng)意巧思的推動下,，兩者的應(yīng)用已不再僅局限于PC領(lǐng)域,，更逐步朝向各種高頻寬傳輸需求的多元應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展。
一直以來,，個人計算機的格規(guī)演進與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,，有著密不可分的關(guān)系。循著摩爾定律的發(fā)展軌跡,，個人計算機的中央處理器(CPU)能力約每18個月,，便有突破性的進展，相對帶動了計算機應(yīng)用的多元與普及,，同時也建立起它在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的重要影響力,。
為了擴大應(yīng)用層面，導(dǎo)入更多消費者喜愛的功能,，過去的計算機是以PS/2連接埠,、串行埠(Serial Port)、并行端口(Parallel Port)等接口,，來連接不同的接口設(shè)備,。然而,，在通用序列總線(Universal Serial Bus, USB)接口出現(xiàn)后,，徹底改變了原本令人望而卻步的復(fù)雜使用環(huán)境，而以隨插即用(Plug and Play)與熱插拔(Hot Plug)的人性化操作方式擄獲人心,，并挾著低成本的優(yōu)勢,，快速在PC市場中成長，并進一步擴張至消費性電子產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域，成為最廣為采用的高速傳輸接口技術(shù),。
根據(jù)In-Stat與工研院IEK-ITIS計劃的數(shù)據(jù)顯示,，USB的產(chǎn)品出貨量將從2004年的7億套成長至2009年的21億1千萬套，年復(fù)合成長率為24.9%,，其中計算機相關(guān)的應(yīng)用比重約占整體應(yīng)用的五成,，而消費性電子與通訊產(chǎn)品的應(yīng)用則分別有兩成以上的比重(圖1)。
另一個值得注意的高速傳輸接口PCI Express(以下簡稱PCIe),，同樣是在個人計算機應(yīng)用功能不斷提升下誕生,，并掀起一場計算機系統(tǒng)傳輸架構(gòu)的新革命。
為了解決PCI與AGP繪圖卡接口頻寬不足的問題,，英特爾(Intel)與ATI,、超微(AMD)、IBM,、惠普(HP),、微軟(Microsoft)、及德州儀器(TI)等公司,，于2002年推出新一代總線技術(shù)PCIe,，并從2004年中開始推出相關(guān)產(chǎn)品，希望逐步取代現(xiàn)有的AGP,、PCI,，甚至PCI-X等架構(gòu)。
相較于PCI與AGP接口,，PCIe在數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶嶓w層是由一組單工通道(Lane)組成發(fā)送端(Tx)與接收端(Rx),，每組PCIe都有自己專用的信道與南橋芯片進行傳輸(圖2)，而不再是共享總線的架構(gòu),，可避免數(shù)據(jù)傳輸干擾及異步等問題,，加快整體傳輸速度，達到每個信道2.5Gbps的傳輸速率,。
而除了傳輸頻寬大幅提升外(表1),，PCIe同時還具備體積較小、成本較低,，及可支持熱插拔等特性,。此外，PCIe也同時規(guī)畫了行動裝置使用的PCI Express Mini Card與PCI Express Card等規(guī)格,，分別用來取代目前的Mini PCI接口與CarBus PCMCIA接口,。
PCIe的出現(xiàn)不僅是主機板層級的數(shù)據(jù)傳輸速度的提升，更間接帶動計算機周邊裝置的同步升級,。隨著英特爾新推出的945,、955,、975等芯片組均全面支持PCIe規(guī)格，以及繪圖芯片雙雄ATI和nVIDIA的新款繪圖芯片也全面升級PCIe,，桌上型計算機的PCIe傳輸接口架構(gòu)革命已然成型,，并將于英特爾的Napa平臺與微軟的Vista操作系統(tǒng)相繼成熟后，延燒至筆記型計算機市場,。
USB尋找下一個殺手應(yīng)用
從1998年USB1.0的標(biāo)準(zhǔn)問世后,，USB便開始改寫計算機周邊連接接口的歷史，并從原本傳輸速度為1.5Mbps的USB1.0,，一路升級至12Mbps的USB1.1,，甚至到現(xiàn)在480Mbps的USB2.0規(guī)格，可滿足愈來愈大的影像傳輸需求,。
就應(yīng)用領(lǐng)域而言,，個人計算機仍是USB接口最大宗的市場，現(xiàn)在幾乎所有新推出的計算機皆已配備USB2.0的連接接口,。至于消費性電子,，則在可攜式產(chǎn)品對于數(shù)據(jù)分享需求日益提升的驅(qū)動下，USB接口也已成為產(chǎn)品設(shè)計業(yè)者的最佳選擇,。
手機市場成USB應(yīng)用新目標(biāo)
由于產(chǎn)品應(yīng)用廣泛,，USB每年的市場需求量也相當(dāng)驚人。根據(jù)柏士半導(dǎo)體(Cypress Semiconductor)內(nèi)部預(yù)估,，2006年該公司USB相關(guān)產(chǎn)品可銷售的市場規(guī)模(Sale Available Market)就高達3億美元(圖3),，如此誘人的大餅，自然也吸引了不少業(yè)者先后投入USB接口芯片的供應(yīng)市場,。
然而,，由于USB接口控制芯片為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，且進入門坎不高,，在各路人馬競相爭逐之下,，免不了落入價格競爭的窘境。Cypress臺灣分公司大中華區(qū)事業(yè)發(fā)展經(jīng)理林容茹(圖4)即表示,，USB界面的發(fā)展至今已臻成熟,，應(yīng)用領(lǐng)域遍及計算機周邊、大容量儲存媒體(Mass Storage),、可攜式多媒體裝置及消費電子產(chǎn)品,，尤其在儲存方面的應(yīng)用更是到了削價競爭的局面。然而,，她也指出,，現(xiàn)在的設(shè)計業(yè)者也已注意到不能淪為價格競爭，而開始朝向增加產(chǎn)品新功能與新特色的方向發(fā)展,，因此諸如指紋辨識等安全功能,，已逐漸在市場中發(fā)酵,。
創(chuàng)惟科技技術(shù)長林志榮(圖5)也認(rèn)為,，USB接口控制芯片的進入門坎不高,，因此新的競爭者出現(xiàn)的速度相當(dāng)快，尤其在卡片閱讀機控制芯片與隨身碟控制芯片的應(yīng)用市場,，大陸方面的業(yè)者在成本及反應(yīng)速度上也極具競爭力,。因此，如何善用公司自身的技術(shù)優(yōu)勢與資源,，取得有利的市場位置,，將是相關(guān)業(yè)者在產(chǎn)品規(guī)畫時亟需考慮的重點。
而在USB眾多應(yīng)用中,，手機市場無異是個人計算機相關(guān)應(yīng)用外,，另一片迷人的揮灑空間。然而,，如何在手機中找到USB應(yīng)用的最佳創(chuàng)意,，并且讓消費者接受，將是手機業(yè)者與芯片供貨商面臨的最大挑戰(zhàn),。
林容茹指出,，隨著手機多媒體功能的不斷強化，手機與其它設(shè)備間分享,、傳遞數(shù)據(jù)的需求也愈加明顯,，因此Cypress特別開發(fā)出一系列在功耗、尺寸與效能方面,，均符合行動裝置系統(tǒng)需求的MoBL-USB高速USB產(chǎn)品線,，以拓展智能型手機與多媒體手機市場。
相較于其它在手機基頻芯片中整合USB功能的設(shè)計,，MoBL-USB采獨立設(shè)計(圖6),。她強調(diào)，整合型的設(shè)計容易受I/O數(shù)目或內(nèi)存容量影響,，使得USB功能受限,。而MoBL-USB系列采用超細微間距球門陣列(Very Fine Pitch Ball Grid Array, VFBGA)封裝，體積極小(以TX2為例,，僅5×5mm,，球型接腳間距為0.5mm)，并強化了電源管理功能,，讓手機業(yè)者可藉由USB來發(fā)展更多的延伸功能,。
林容茹表示，手機制造商對于增加USB界面的應(yīng)用興趣甚高,，目前Cypress也正與一線大廠進行導(dǎo)入設(shè)計(Design-in)的階段,，預(yù)計在今年第二或第三季,，將有產(chǎn)品推出。
同樣在手機市場有所著墨的旺玖科技,，主要鎖定手機與其它裝置的傳輸線應(yīng)用,。旺玖科技產(chǎn)品計劃管理部協(xié)理馬繼芳(圖7)表示，該公司所推出的USB to IDE橋接控制芯片,，已獲得全球手機傳輸線市場的廣范采用,。其主要功能是將手機原本序列式訊號，轉(zhuǎn)換為USB的訊號,，以方便與個人計算機相連接,。
目前旺玖所提供的橋接芯片主要仍是以手機外部的相關(guān)應(yīng)用為主，而未來亦不排除朝手機內(nèi)部應(yīng)用發(fā)展,。馬繼芳指出,，該公司與多家手機業(yè)者均有合作，其中已有客戶提出,，希望將USB功能整合到手機內(nèi)部的需求,，而旺玖也正積極尋求創(chuàng)新突破，希望能新增更多適合的附加功能,，以展現(xiàn)更好的應(yīng)用效能,。
相較于其它業(yè)者，創(chuàng)惟對于手機市場則采取較保守的看法,，林志榮認(rèn)為USB功能多半已被整合至基頻芯片中,，對USB芯片業(yè)者而言發(fā)揮空間不大，反到是其周邊配件所帶來的USB商機是不錯的發(fā)展機會,。他強調(diào),，USB的應(yīng)用市場由以往的計算機市場延伸到消費性電子是必然的趨勢，而創(chuàng)惟將鎖定中大型產(chǎn)品市場的應(yīng)用領(lǐng)域,，繼續(xù)發(fā)揮自身的技術(shù)及產(chǎn)品優(yōu)勢,，并積極朝向如PCIe、SATA等新的高速接口技術(shù)發(fā)展,。
USB OTG朝影音市場邁進
除了USB2.0產(chǎn)品持續(xù)在新的應(yīng)用市場上發(fā)酵外,，各家業(yè)者也都開始搶攻USB OTG(USB On-The-Go)市場。
USB OTG是USB設(shè)計論壇(USB-IF)對USB2.0規(guī)范的延伸補充,，其中最大的轉(zhuǎn)變是一改USB2.0所使用的星狀拓樸架構(gòu),，在相同的USB埠上，加入雙重角色功能(Dual-role Device, DRD),，實現(xiàn)不須透過PC的控制操作,，即可完成兩個USB OTG裝置間點對點(Peer to Peer)數(shù)據(jù)互傳。
除了打破必須透過個人計算機達成數(shù)據(jù)交換應(yīng)用的束縛外,，為了更符合行動裝置的應(yīng)用需求,，USB OTG特別提出小型之連接頭的規(guī)格(如Mini A,、Mini B與Mini AB)，同時調(diào)降電流與電壓,，以降低USB OTG扮演主控(Host)角色時的耗電量,。
事實上，USB OTG標(biāo)準(zhǔn)早在2000年即被提出,，然而一直到2005年相關(guān)產(chǎn)品才逐漸推出,，主要原因在于OTG產(chǎn)品設(shè)計的困難度,。馬繼芳表示,，兩個USB OTG裝置相互溝通時，除了一開始的相互辨識過程外,，后續(xù)要啟動主控端所需執(zhí)行的功能時,，相關(guān)的規(guī)范與程序相當(dāng)復(fù)雜。林容茹也指出,，雖然OTG應(yīng)用市場一直存在,，但產(chǎn)品的設(shè)計門坎很高，并且要克服許多兼容性的問題,，因此較難驅(qū)動市場,。林志榮認(rèn)為，產(chǎn)品價格過高,，也是影響市場接受度的重要原因,。
目前OTG最主要的應(yīng)用市場，仍以大容量儲存的應(yīng)用為主,，如外接式硬盤,、機上盒(STB)等，今年則開始朝向影音應(yīng)用功能的市場發(fā)展,，以旺玖為例,，該公司已將OTG技術(shù)，應(yīng)用于照片瀏覽器(Photo Viewer)中,，此外其它應(yīng)用領(lǐng)域還包括多功能事務(wù)機,、打印機等市場。馬繼芳指出,，由于記憶卡容量日益提升,、價格也逐步下滑，因此若純粹只以數(shù)據(jù)交換,、儲存等功能來做為OTG吸引消費者的優(yōu)勢,，恐怕稍嫌薄弱，因此以多媒體功能的角色出現(xiàn),，或許會是不錯的應(yīng)用,。
創(chuàng)惟方面亦相當(dāng)看好OTG技術(shù)在多媒體影音方面的應(yīng)用潛力,。林志榮表示，盡管目前以出貨量來看,，外接式硬盤仍是較大宗的應(yīng)用,，然而將OTG與多媒體影音播放裝置相結(jié)合的應(yīng)用，將是極具潛力的應(yīng)用市場,。
他認(rèn)為,，2005年OTG產(chǎn)品剛面市時，由于芯片功能的整合度不高,，所以產(chǎn)品價格居高不下,，影響消費者購買意愿。因此該公司推出一款同時整合記憶卡接口與硬盤接口的高整合度USB2.0 OTG儲存控制芯片GL824,，除可應(yīng)用于可攜式電子產(chǎn)品市場,，并能為TV、STB,、DVD錄放機等產(chǎn)品提供USB 2.0連接端口與多合一卡片閱讀機接口,，強化多媒體檔案播放或傳輸應(yīng)用，同時也降低產(chǎn)品設(shè)計的門坎與開發(fā)時間,，進而達到最佳的成本結(jié)構(gòu),，有助于OTG市場的普及。
成本將是WirelessUSB普及關(guān)鍵
最后,，USB的無線化發(fā)展,，亦是備受各界矚目的話題。廣義來看,，任何藉由USB接口結(jié)合無線傳輸技術(shù),，來完成訊號/數(shù)據(jù)傳輸目的的設(shè)計，均可視為無線USB,。若更精確的定義,，則是指USB-IF所規(guī)范的WirelessUSB 1.0標(biāo)準(zhǔn)。
廣義方面的產(chǎn)品,，如旺玖以USB結(jié)合802.11g的WiFi技術(shù),，開發(fā)出應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)攝影機(IP Cam)與數(shù)字家庭概念產(chǎn)品的影音數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用。以及Cypress利用其專屬的2.4GHz無線技術(shù),，開發(fā)出應(yīng)用于人機接口裝置(Human Interface Device),、低傳輸率的WirelessUSB，用以取代原本使用27MHz頻段的無線技術(shù),，解決嚴(yán)重的干擾問題,。
至于根據(jù)USB-IF所制定的WirelessUSB 1.0標(biāo)準(zhǔn)所開發(fā)出的產(chǎn)品，目前則為數(shù)不多，且價格偏高,。對于未來整體市場是否能夠成形,，業(yè)者的看法不一。林志榮認(rèn)為,，WirelessUSB的發(fā)展,，主要仍面臨成本太高及應(yīng)用效益不明的問題。
他指出,，盡管USB-IF的標(biāo)準(zhǔn),，已確定采用WiMedia的UWB底層來發(fā)展，然而目前相關(guān)解決方案均仍在起步階段,，尤其無線技術(shù)對安全性的要求嚴(yán)格,，通訊協(xié)議的設(shè)計復(fù)雜，相對使得芯片制造的成本提高,，明年目標(biāo)雖希望能降至10美元左右,，但相較其它無線技術(shù),，價格仍舊偏高,。此外，就應(yīng)用面而言,，目前所看到的預(yù)期應(yīng)用市場,，并沒有特別突顯出WirelessUSB在使用上的效益。因此,，若成本結(jié)構(gòu)能降到市場所能接受的價位,，且在安全與數(shù)字內(nèi)容保護機制上更加成熟，或許能刺激市場的應(yīng)用,。
若從終端需求的特性分析,，馬繼芳指出，一般而言,，消費者在使用行動裝置時會希望具備無線功能,，若是固定式應(yīng)用，才有取舍的問題,；然而,，目前大部分USB的應(yīng)用也已朝向可攜式產(chǎn)品發(fā)展，因此WirelessUSB將會是不錯的技術(shù),。至于Cypress的看法,，林容茹表示，該公司仍在觀察中,。目前則仍將以低數(shù)據(jù)傳輸率的專屬型WirelessUSB市場,，為發(fā)展主力。
PCIe席卷高頻寬需求市場
挾著優(yōu)異的技術(shù)特性誕生,，PCIe被賦予的使命,，便在取代AGP,、PCI與PCI-X等接口技術(shù)。歷經(jīng)三年多的醞釀,，PCIe已逐漸躍升臺面,，成為個人計算機領(lǐng)域中，高速序列傳輸技術(shù)的主流,。
Rambus產(chǎn)品營銷經(jīng)理Kimkinyona Fox(圖8)表示,，盡管在少數(shù)原本預(yù)期的應(yīng)用市場發(fā)展較慢，但PCIe在桌上型計算機,、服務(wù)器,，以及接下來的筆記型計算機市場的取代效應(yīng)，將持續(xù)且穩(wěn)定地進行,。
Pericom臺灣地區(qū)業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人李逸民(圖9)則指出,，拜游戲市場之賜，使得PCIe在顯示卡的應(yīng)用快速成形,，新款繪圖芯片均已改采PCIe設(shè)計,。此外英特爾新推出的芯片組，以及筆記型計算機的Napa平臺,，也都已經(jīng)轉(zhuǎn)換至PCIe的架構(gòu),。足見得PCIe已在計算機應(yīng)用市場中成功取得一席之地。
就使用者的觀點來看,，顯示卡的處理效能提升,，是PCIe效益最明顯的印證，也因此成為PCIe最先成熟的應(yīng)用領(lǐng)域,，不過卻也因而讓多數(shù)人錯覺,，PCIe是否僅局限于顯示卡的應(yīng)用？對此,，德州儀器連結(jié)方案高級應(yīng)用工程師潘曉磊(圖10)認(rèn)為并不盡然,。他指出，對PC產(chǎn)業(yè)來說,，高速顯示卡市場雖已成熟,，但接下來網(wǎng)絡(luò)卡(有線/無線)、ExpressCard等接口設(shè)備市場也將開始啟動,。短時間內(nèi),，PCI與PCIe的世代交替將持續(xù)發(fā)展；而通訊產(chǎn)業(yè),，基本上是跟著個人計算機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展步伐,；至于消費性電子產(chǎn)業(yè)，則將在未來的一兩年內(nèi)，可以看到PCIe的應(yīng)用,。
PCIe讓PC/NB設(shè)計更靈活
PCIe除了對外部計算機周邊連結(jié)市場帶來影響外,，對計算機系統(tǒng)本身架構(gòu)也提供了更靈活的設(shè)計思維。李逸民表示,，由于PCIe具有可切分通道數(shù)的特性,，因此留給設(shè)計者頻寬運用的彈性，設(shè)計者只要藉由訊號切換芯片(Signal Switch)的協(xié)助,，就可以靈活調(diào)整信道數(shù)的組合,。如當(dāng)南橋芯片組可支持到16通道時，設(shè)計可采用兩個x8,，或一個x8,、兩個x4的架構(gòu)。這種特性尤其對組裝計算機(Clone)市場的板卡業(yè)者而言,，更是一項福音,。
另外，PCIe的高速頻寬實現(xiàn)了分離式計算機(Discrete Computer)的概念,。他解釋,，所謂分離式計算機，是類似現(xiàn)在筆記型計算機與擴充座(Docking)的關(guān)系,。透過一顆封包切換芯片(Packet Switch)擴充座將可擁有集線器角色的功能,，提供包括外接式硬盤、網(wǎng)絡(luò)端口,，或甚至影音傳輸/接收等各種選配功能(Optional Function)的連接。而擴充座本身則藉由ExpressCard來與主機相連,，讓主機的設(shè)計可以更佳精簡,。
PCIe朝Datacom與Telecom邁進
在商用與家用計算機市場取得不錯發(fā)展成果后，PCIe規(guī)格也逐步朝工業(yè)用計算機(IPC)市場進前,。目前IPC主流的CompactPCI架構(gòu)已愈來愈不敷市場使用需求,，因此全球PCI工業(yè)計算機制造組織(PICMG)便提出了先進通訊計算機架構(gòu)(Advanced Telecommunication Architecture, ATCT)，為數(shù)據(jù)通訊(Datacom)與電信通訊(Telecom)的應(yīng)用,，解決機構(gòu)設(shè)計,、電源、散熱,、互連與系統(tǒng)管理等問題,，并藉由四個輔助規(guī)范(Subsidiary Specification)來定義板與板間互連的傳輸標(biāo)準(zhǔn)。
凌華科技(ADLINK)技術(shù)營銷經(jīng)理高福遙(圖11)指出,，目前已通過的四種輔助規(guī)范包括3.1版的以太網(wǎng)絡(luò)和光纖傳輸,、3.2版的InfiniBand傳輸、3.3版的星形傳輸(StarFabric Transport)，以及3.4版的PCIe和先進交換式互連(Advanced Switch Interconnect, ASI)傳輸,。其中,，就市場使用情形來看，以3.1版的以太網(wǎng)絡(luò)和光纖傳輸為主流,，而及3.4版的PCIe和ASI傳輸則后勢可期,。
至于為何3.4版是采PCIe與ASI兩者并行的方式，主要是應(yīng)用延伸的考慮,。高福遙表示,，PCIe僅是芯片間傳輸速度的提升，運用上較為狹隘,，因此PICMG便在PCIe實體層上,，再加入ASI的通訊協(xié)議，將應(yīng)用擴大到系統(tǒng)與系統(tǒng)間的通溝,。他指出,，兩者搭配的結(jié)果，將可讓頻寬達到10GHz,，對于未來IP多媒體次系統(tǒng)(Internet Protocol Multimedia Subsystem, IMS)的應(yīng)用帶來寬廣的發(fā)揮空間,。
盡管工業(yè)計算機的相關(guān)規(guī)格均已轉(zhuǎn)換成PCIe的等級，然而由于工業(yè)計算機一般使用年限均可長達7年,，而且客戶在考慮換機時,，通常需要一年左右的測試期，因此目前PCIe在工業(yè)計算機的滲透率仍不高,。高福遙也表示,，尤其在Telecom市場方面，目前約70～80%的比例仍采用專屬型的解決方案,，因此PCIe要進入Telecom市場挑戰(zhàn)仍相當(dāng)大,。不過，他認(rèn)為,，由于ATCA在成本及效能上均較專屬型方案具有優(yōu)勢,，再加上主要大廠強力推廣下，PCIe未來的應(yīng)用潛力仍舊相當(dāng)看好,。
PCIe瞄準(zhǔn)消費性電子市場
另一方面,，幾乎所有技術(shù)都想覲覦的消費性電子市場大餅，也在相關(guān)業(yè)者的創(chuàng)意巧思下逐漸萌芽,。Fox指出,，PCIe高頻寬特性，非常適合運用于繪圖,、數(shù)字影像,、以太網(wǎng)絡(luò)與儲存的市場,，而多重串流影像與高畫質(zhì)電視(HDTV)，將是下一個備受矚目的應(yīng)用模式,。
潘曉磊也表示,，PCIe技術(shù)在消費性電子產(chǎn)品的發(fā)展主要在于高分辨率，且需要大量影音訊號傳輸?shù)膽?yīng)用,。目前已有業(yè)者采用FPGA平臺加上該公司PCIe的實體層,，應(yīng)用于接收高分辨率電視訊號的產(chǎn)品中。
他指出,，消費性電子產(chǎn)品如同計算機與通訊產(chǎn)業(yè),，內(nèi)部的總線和外部的擴充均需要一個高速、穩(wěn)定且標(biāo)準(zhǔn)的接口,，目前看來以PCIe最被看好,。若從3C(指計算機、通訊與消費性電子)融合的觀點來看,，如果說計算機和通訊均已采用PCIe作為標(biāo)準(zhǔn)接口,，那么消費性電子也將傾向采用同一種接口。
不過,，潘曉磊也強調(diào),，由于消費性電子產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)眾多，變動因素也大,，因此PCIe如何與這些標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合,，將是其應(yīng)用在消費性電子產(chǎn)品的最大挑戰(zhàn)。
群雄競逐PCIe商機
從個人計算機,、工業(yè)計算機,，到消費性電子，PCIe的市場商機儼然愈滾愈大,，而不論IP供貨商,、芯片業(yè)者，甚至板卡業(yè)者,，也都開始全面動員。以接口技術(shù)硅智財(IP)供應(yīng)的Rambus,，即積極推廣其PCIe實體層IP,。Fox表示，對芯片設(shè)計或系統(tǒng)設(shè)計而言,，PCIe最大的挑戰(zhàn)包括了實體層的設(shè)計,、訊號完整性(Signal Integrity)、芯片及電路板層級的高速訊號設(shè)計,，以及兼容性測試等,，若藉由已經(jīng)驗證的實體層IP,，則可加速業(yè)者的設(shè)計時程，降低開發(fā)風(fēng)險,。她指出,，該公司目前已有全球50多個PCIe的授權(quán)成果，客戶領(lǐng)域遍及繪圖芯片,、通訊,、芯片組及儲存等相關(guān)業(yè)者。
以切換芯片與橋接芯片為主要供應(yīng)方案的Pericom,，即是采用Rambus的IP來看開發(fā)PCIe相關(guān)的解決方案,。李逸民表示，Pericom原本就長期專注于切換及橋接芯片市場,，在取得Rambus IP的授權(quán)后,，即在短時間內(nèi)開發(fā)出一系列完整的PCIe解決方案，包括訊號切換,、橋接芯片,、訊號重驅(qū)動與頻率重驅(qū)動，以及封包切換芯片等,。目前前兩者均已全面供應(yīng),，而后兩款則已與客戶進行功能驗證中，預(yù)計今年下半年將推出,。
TI在PCIe市場則專注于接口設(shè)備所需的解決方案,。潘曉磊表示，在短時間內(nèi),，兼容于PCIe與傳統(tǒng)接口的橋接解決方案,，較適合市場轉(zhuǎn)型的需要，因此該公司在PCIe市場成形之初,，即運用自行開發(fā)的實體層,，來開發(fā)PCIe橋接芯片產(chǎn)品，并與終端客戶保持密切的溝通,，以確保技術(shù)處于領(lǐng)先的狀態(tài),。
在USB接口擁有不錯研發(fā)成果的創(chuàng)惟科技，近來也致力朝向高速傳輸技術(shù)的研發(fā),，并已成功開出PCIe實體層與橋接芯片產(chǎn)品,，展現(xiàn)堅強的技術(shù)實力。林志榮表示,，該公司實體層芯片主要應(yīng)用于FPGA原型系統(tǒng)與工業(yè)用及少量多樣的嵌入式產(chǎn)品市場,；至于橋芯片則主要鎖定工業(yè)計算機、網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控等應(yīng)用領(lǐng)域,。
由三顧公司代理的PLX則以其原本在PCI世代所打下的客戶基礎(chǔ),，搶進PCIe切換/橋接芯片市場,。三顧公司區(qū)域總經(jīng)理汪啟華(圖13)指出，PLX可提供PCIe to PCI和PCI-X to PCI的橋接芯片,，兩款皆同時具備向前兼容模式(Forward Mode)與向后兼容模式(Backward Mode),，主要鎖定外接卡(Add-on Card)產(chǎn)品市場，讓客戶原本的PCI接口同樣也可在PCIe的系統(tǒng)平臺上使用,，如數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的影像擷取卡,、服務(wù)器等應(yīng)用。
而主攻工業(yè)計算機市場的凌華科技,，則已全面推出PCIe規(guī)格的新板卡,，甚至舊有CompactPCI規(guī)格，也都推出升級至PCIe的版本,。至于最新的ATCA 3.4版標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,，高福遙指出，由于該標(biāo)準(zhǔn)前不久才剛底定,，目前凌華已與Stargen合作,，采用該公司的PCIe to ASI橋接芯片進行原型產(chǎn)品的開發(fā)，預(yù)計今年第三季將可正式推出產(chǎn)品,。
PCIe普及指日可待
整體而言,，PCIe取代PCI是必然的趨勢，只是時間長短的問題,。以目前的發(fā)展看來,，計算機業(yè)界基本上已做好全面轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)備，通訊產(chǎn)業(yè)也已開始動作,，而消費性電子產(chǎn)業(yè)雖然未具雛型,，但已有業(yè)者開始注意此一趨勢。未來PCIe 2.0版本若拍板定案,，其單一通道即可支持5GHz的高頻寬特性,，將為芯片組與繪圖卡帶來更高的效能，并在多媒體影音應(yīng)用市場取得更好的發(fā)展利基,。至于后續(xù)PCIe整體的進展速度,，則有賴市場接受程度而定。
李逸民認(rèn)為,，PCIe規(guī)格能否為市場接受,，主要仍在相關(guān)芯片組、主機板與系統(tǒng)制造商的操作策略,。因為消費者對價格的感受較效能來得敏銳，因此主要的制造業(yè)者若能降低價格,，或許是引爆市場需求的一項關(guān)鍵,。至于何時才算真正普及,，潘曉磊認(rèn)為，當(dāng)中央處理單元,、處理器,、數(shù)字訊號處理器，以及芯片組等主控制芯片,，均開始只提供PCIe的連接接口時,，就代表PCIe的市場已完全成熟。
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