一、前言
多路HDMI信號(hào)切換器、KVM切換器、擴(kuò)展塢、車載影音系統(tǒng)、商業(yè)顯示屏等設(shè)備,對(duì)多路HDMI輸入切換的需求持續(xù)增長。普通HDMI切換器需要同時(shí)保障多路輸入的無損切換、信號(hào)質(zhì)量穩(wěn)定、遠(yuǎn)距離傳輸抗干擾,同時(shí)滿足即插即用、低功耗、長線兼容、跨平臺(tái)適配等要求。部分傳統(tǒng)方案存在切換時(shí)黑屏/閃屏、信號(hào)衰減嚴(yán)重、遠(yuǎn)距離傳輸?shù)魩?、外圍電路?fù)雜、BOM成本偏高等挑戰(zhàn)。
聯(lián)陽半導(dǎo)體(ITE)推出的IT6635,是一款單芯片實(shí)現(xiàn)4路HDMI 2.0輸入至1路HDMI 2.0輸出、18Gbps滿帶寬、信號(hào)重定時(shí)修復(fù)的自適應(yīng)高清切換芯片。芯片內(nèi)置各端口獨(dú)立EDID RAM、自適應(yīng)輸入均衡、可編程TMDS輸出預(yù)加重、硬件CEC處理等豐富功能,是HDMI切換器、4K KVM切換器、擴(kuò)展塢、車載影音、商顯切換設(shè)備的理想核心方案。
二、芯片定位與核心概況
IT6635定位4進(jìn)1出HDMI 2.0重定時(shí)器切換芯片,面向桌面HDMI切換器、KVM切換器、擴(kuò)展塢、車載影音系統(tǒng)、商業(yè)顯示屏、安防監(jiān)控中心等市場,解決多路HDMI輸入無損切換、長距穩(wěn)定傳輸、即插即用、低功耗一體化需求,具備4進(jìn)1出滿帶寬、18Gbps、重定時(shí)修復(fù)、自適應(yīng)均衡、獨(dú)立EDID、內(nèi)嵌CEC PHY、智能功耗管理核心特點(diǎn)。
芯片功能:4路HDMI 2.0輸入切換 + 信號(hào)重定時(shí)修復(fù) + HDMI 2.0輸出 + 硬件CEC處理
接口:4×HDMI 2.0輸入;1×HDMI 2.0輸出
最高規(guī)格:HDMI 2.0b,每通道6 Gbps,總帶寬18 Gbps,支持4K×2K@50/60Hz
核心亮點(diǎn):4進(jìn)1出滿帶寬、重定時(shí)結(jié)構(gòu)、各端口獨(dú)立EDID RAM、自適應(yīng)可編程輸入均衡、可編程TMDS輸出預(yù)加重、硬件CEC PHY、智能電源管理、128-pin LQFP封裝
典型應(yīng)用:桌面HDMI切換器(4進(jìn)1出)、4K KVM切換器(配合USB切換)、擴(kuò)展塢、車載影音系統(tǒng)、商顯多機(jī)切換設(shè)備、安防監(jiān)控中心切換臺(tái)
三、核心參數(shù)
切換與兼容性
參數(shù)項(xiàng) 規(guī)格說明
切換架構(gòu) 4路HDMI輸入切換至1路HDMI輸出
輸入/輸出端口速率 所有4路輸入端口和1路輸出端口均支持HDMI 2.0數(shù)據(jù)速率,最高18 Gb/s
標(biāo)準(zhǔn)兼容 符合HDMI 1.4b、HDMI 2.0b規(guī)范,向后兼容DVI 1.0規(guī)范
HDCP支持 透傳HDCP內(nèi)容,兼容正版影音傳輸(官方數(shù)據(jù)手冊未明列版本,可適配HDCP 1.4/2.2等)
色深/Dolby/DTS 支持Deep Color深色視頻;支持DTS-HD、Dolby TrueHD等高清音頻透傳
3D支持 支持HDMI 1.4b規(guī)范的3D格式透傳
信號(hào)處理與增強(qiáng)
參數(shù)項(xiàng) 規(guī)格說明
重定時(shí)器結(jié)構(gòu) 內(nèi)置重定時(shí)器,可修復(fù)經(jīng)過長距離傳輸或劣質(zhì)線纜導(dǎo)致的信號(hào)抖動(dòng),獲得優(yōu)異的TMDS眼圖質(zhì)量
輸入均衡 支持自適應(yīng)及可編程輸入均衡,兼容長短線纜,有效補(bǔ)償高頻衰減
輸出預(yù)加重 支持自動(dòng)校準(zhǔn)及可編程的TMDS輸出電流電平,可選輸出預(yù)加重和源端接,提升驅(qū)動(dòng)能力
通道交換 支持輸出TMDS R/G/B/C通道交換,便于PCB布局優(yōu)化
信號(hào)檢測 通過HPD(熱插拔檢測)和接收端端接檢測實(shí)現(xiàn)顯示器接入監(jiān)控
非活動(dòng)端口檢測 自動(dòng)檢測非活動(dòng)輸入端口的插拔狀態(tài),便于系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能源檢測與功耗管理
以上規(guī)格引用自ITE官網(wǎng)產(chǎn)品頁
EDID與系統(tǒng)集成
參數(shù)項(xiàng) 規(guī)格說明
EDID RAM 每個(gè)輸入端口均內(nèi)置獨(dú)立片上EDID RAM,無需外置EDID ROM,節(jié)省BOM成本,同時(shí)支持各端口獨(dú)立上報(bào)顯示器能力
CEC功能 內(nèi)嵌硬件控制CEC PHY,用戶可通過高級(jí)軟件API輕松實(shí)現(xiàn)所有必要的遠(yuǎn)程控制命令,CEC總線協(xié)議由CEC PHY硬件自動(dòng)處理,無需額外占用MCU資源
電源管理 智能可編程電源管理,支持非活動(dòng)端口自動(dòng)低功耗狀態(tài),適應(yīng)各類節(jié)能應(yīng)用場景
封裝 128-pin LQFP(14×14mm),0.4mm引腳間距,支持SMT自動(dòng)化量產(chǎn)
環(huán)保認(rèn)證 RoHS合規(guī)、無鹵素
以上規(guī)格引用自ITE官網(wǎng)產(chǎn)品頁
四、核心技術(shù)優(yōu)勢
4進(jìn)1出滿帶寬,4K@60Hz無損切換
IT6635所有4路輸入端口和1路輸出端口均支持HDMI 2.0數(shù)據(jù)速率,最高總帶寬18 Gb/s、單通道6 Gb/s??蓪?shí)現(xiàn)4K×2K@60Hz的超高清視頻內(nèi)容在不同輸入源之間的無縫切換,畫質(zhì)無壓縮、無延遲,輸出畫質(zhì)與原畫面完全一致,客戶上機(jī)實(shí)測主觀無感知差異。
重定時(shí)器結(jié)構(gòu),長距離穩(wěn)定傳輸
IT6635的核心優(yōu)勢在于內(nèi)置HDMI信號(hào)重定時(shí)器(Re-timer):輸入端對(duì)來自長線纜或劣質(zhì)線纜的衰減信號(hào)進(jìn)行自適應(yīng)均衡補(bǔ)償;內(nèi)部對(duì)信號(hào)時(shí)鐘與數(shù)據(jù)進(jìn)行重新鎖相和重新對(duì)齊,消除信號(hào)抖動(dòng);輸出端通過可編程預(yù)加重和源端接優(yōu)化信號(hào)完整性。經(jīng)重定時(shí)處理后輸出的TMDS眼圖質(zhì)量得到顯著恢復(fù),可使用戶端的HDMI輸出線長達(dá)到8~10米以上而不出現(xiàn)閃屏或黑屏,顯著增強(qiáng)系統(tǒng)對(duì)不同線纜質(zhì)量的兼容性。
四端口獨(dú)立EDID,智能源檢測
每個(gè)輸入端口均內(nèi)置獨(dú)立EDID RAM,各端口可獨(dú)立上報(bào)顯示器能力信息,避免了傳統(tǒng)切換器中因源設(shè)備讀不到正確EDID而導(dǎo)致的切換失敗或黑屏問題。配合自動(dòng)插拔檢測功能,IT6635可智能識(shí)別活動(dòng)輸入源,為非活動(dòng)端口自動(dòng)進(jìn)入低功耗管理狀態(tài),顯著降低系統(tǒng)整體功耗(相比非自動(dòng)管理方案,實(shí)測可降低30%以上)。
內(nèi)置硬件CEC PHY,降低MCU負(fù)載
IT6635內(nèi)嵌硬件CEC PHY,CEC總線協(xié)議由硬件自動(dòng)處理,用戶只需調(diào)用高層軟件API即可實(shí)現(xiàn)遙控控制、設(shè)備聯(lián)動(dòng)等功能,無需MCU頻繁干預(yù)CEC總線時(shí)序。這一特性在大規(guī)模集成的KVM切換器或擴(kuò)展塢設(shè)計(jì)中尤為重要——開發(fā)者可將有限的MCU算力全部投入核心業(yè)務(wù)邏輯,無須為CEC的軟件層時(shí)序適配而反復(fù)調(diào)試。相較純軟件模擬CEC方案,硬件CEC PHY的響應(yīng)延遲更低、抗干擾能力更強(qiáng),且完全符合HDMI規(guī)范,確保了與品牌電視、投影儀等消費(fèi)電子設(shè)備的互聯(lián)互通性。
智能電源管理,低功耗高可靠
支持智能可編程電源管理方案:活動(dòng)輸入端口保持正常工作,非活動(dòng)輸入端口自動(dòng)進(jìn)入低功耗休眠模式。在典型切換器應(yīng)用中,長期僅有一路輸入處于活動(dòng)狀態(tài),另外三路非活動(dòng)端口自動(dòng)進(jìn)入低功耗模式,顯著降低整體系統(tǒng)功耗與發(fā)熱量。128-pin LQFP封裝便于SMT自動(dòng)化量產(chǎn)。
靈活的輸出驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié),適配各類線纜場景
支持自動(dòng)校準(zhǔn)及可編程的TMDS輸出電流電平調(diào)節(jié),開發(fā)者可根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品形態(tài)(固定線纜系統(tǒng)或可插拔線纜場景)靈活調(diào)節(jié)輸出驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度與預(yù)加重值。設(shè)計(jì)車載影音系統(tǒng)時(shí)可將預(yù)加重調(diào)至更高檔位以補(bǔ)償長達(dá)數(shù)米的車身布線損耗;設(shè)計(jì)桌面切換器時(shí)則可設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)(兼顧功耗與線長兼容性)。用戶無需改動(dòng)PCB硬件,僅通過軟件配置即可在不同的驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度之間完成適配,同一套設(shè)計(jì)可衍生出通用版、加強(qiáng)版等不同規(guī)格的型號(hào)。
五、典型應(yīng)用場景
桌面HDMI切換器(4進(jìn)1出)
家庭影院或多設(shè)備辦公場景中,機(jī)頂盒、游戲主機(jī)、筆記本、臺(tái)式機(jī)等多路HDMI輸入需要通過一套HDMI切換器共享一臺(tái)4K顯示器。IT6635的4路獨(dú)立EDID RAM有效解決源設(shè)備EDID讀取沖突問題;重定時(shí)器結(jié)構(gòu)確保經(jīng)過切換器后輸出的信號(hào)仍然保持優(yōu)異眼圖質(zhì)量;硬件CEC PHY則保證了與品牌電視等消費(fèi)電子設(shè)備之間的互聯(lián)互通,支持一鍵同步喚醒或關(guān)機(jī),提升用戶體驗(yàn)。
4K KVM切換器
結(jié)合IT6635與USB切換芯片(如IT66122的USB橋接或其他USB HUB方案),可打造一套完整的4K KVM切換器,實(shí)現(xiàn)多主機(jī)共享一套顯示器和鍵鼠。工作場景中,IT6635保障4K@60Hz視頻信號(hào)在多個(gè)PC/筆記本之間切換時(shí)無黑屏卡頓;USB切換部分實(shí)現(xiàn)鍵鼠數(shù)據(jù)的同步跟隨。最終桌面只需一套鍵鼠和一臺(tái)4K顯示器即可在臺(tái)式機(jī)、筆記本、工作站之間靈活切換,大幅提升辦公效率。
商業(yè)顯示多機(jī)切換
商場廣告機(jī)、會(huì)議室投屏設(shè)備等場景中,多臺(tái)播放設(shè)備共享一塊大屏,由切換芯片集中調(diào)度。IT6635的18 Gbps高帶寬保證了廣告片源/會(huì)議內(nèi)容的完整再現(xiàn);自適應(yīng)均衡可支持長達(dá)8~10米的輸入線纜,適應(yīng)信號(hào)源設(shè)備與切換臺(tái)分離布線的實(shí)際情況;自動(dòng)插拔檢測功能支持在設(shè)備接入時(shí)自動(dòng)識(shí)別信號(hào)源,進(jìn)一步提升系統(tǒng)智能化水平。
車載影音系統(tǒng)
高端車載影音系統(tǒng)需要接入多路HDMI源(前排主機(jī)、后排娛樂屏、外部輸入接口等),共享中央顯示屏。IT6635的工業(yè)級(jí)寬溫設(shè)計(jì)(數(shù)據(jù)手冊標(biāo)稱工作環(huán)境溫度-20~70℃,可實(shí)現(xiàn)-40℃~+85℃寬溫制程,需聯(lián)系原廠確認(rèn))滿足車載環(huán)境的嚴(yán)苛要求;重定時(shí)器結(jié)構(gòu)補(bǔ)償車輛內(nèi)部長達(dá)數(shù)米的線纜傳輸損耗,保障后排娛樂系統(tǒng)的畫面在長距離傳輸后依然穩(wěn)定清晰。
安防監(jiān)控切換臺(tái)
監(jiān)控中心通常需要多臺(tái)監(jiān)控主機(jī)輪詢切換至同一臺(tái)大屏,人工或自動(dòng)切換時(shí)畫面卡滯、黑屏頻繁將直接影響監(jiān)控效率。IT6635切換響應(yīng)迅速、信號(hào)質(zhì)量穩(wěn)定,專用BIST內(nèi)置測試模式可用于研發(fā)階段的信號(hào)完整性驗(yàn)證和產(chǎn)線快速測試,降低了系統(tǒng)開發(fā)和出廠品控的復(fù)雜度。
六、方案支持
深圳市潛創(chuàng)微科技有限公司成立于2013年,是專注高清音視頻半導(dǎo)體代理與定制化方案開發(fā)的國家高新技術(shù)企業(yè),獲評(píng)專精特新中小企業(yè)、創(chuàng)新型中小企業(yè),持有HDMI協(xié)會(huì)會(huì)員、全球HDCP 2.2協(xié)會(huì)會(huì)員資質(zhì)及多項(xiàng)音視頻專利。作為ITE(聯(lián)陽)官方授權(quán)代理商與方案商,潛創(chuàng)微科技可提供IT6635從芯片、參考設(shè)計(jì)到量產(chǎn)的一站式支持:
貨源保障:ITE原廠正品現(xiàn)貨,穩(wěn)定供貨,保障量產(chǎn)交期
完整參考設(shè)計(jì):提供4進(jìn)1出HDMI切換器原理圖、PCB布局指南、BOM清單、CEC軟件配置示例
軟硬件技術(shù)支持:EDID配置優(yōu)化、輸出驅(qū)動(dòng)調(diào)試(預(yù)加重/電流校準(zhǔn))、CEC PHY配置、系統(tǒng)兼容性調(diào)優(yōu)
量產(chǎn)保障:EMC/EMI優(yōu)化、SMT生產(chǎn)指導(dǎo)、多品牌電視/投影儀兼容性驗(yàn)證
定制化開發(fā):按鍵切換邏輯、紅外遙控解碼、多端口檢測策略、LED狀態(tài)指示等多套功能定制
七、總結(jié)與選型建議
應(yīng)用需求 推薦型號(hào) 推薦理由
4進(jìn)1出HDMI切換器 IT6635 單芯片4路輸入切換,帶重定時(shí)器,外圍極簡
4K KVM切換器 IT6635 + USB切換芯片 IT6635保障4K@60Hz視頻切換,配合USB切換實(shí)現(xiàn)完整KVM方案
長線纜傳輸場景 IT6635 自適應(yīng)均衡+重定時(shí)器,有效修復(fù)信號(hào)抖動(dòng)
多設(shè)備EDID不同導(dǎo)致切換黑屏 IT6635 每端口獨(dú)立EDID RAM,各端口獨(dú)立上報(bào),兼容性更好
需要遙控功能/聯(lián)動(dòng)控制 IT6635 內(nèi)嵌硬件CEC PHY,支持CEC協(xié)議,開發(fā)更簡便
桌面HDMI切換器、4K KVM切換器、擴(kuò)展塢、車載影音系統(tǒng)、商業(yè)顯示屏多機(jī)切換、安防監(jiān)控切換臺(tái)等場景高度匹配IT6635。
八、結(jié)語
在多信號(hào)源快速切換、線纜環(huán)境日益復(fù)雜的4K超清時(shí)代,切換類芯片面臨的核心挑戰(zhàn)是在多路輸入之間的信號(hào)完整性保障。IT6635以4進(jìn)1出滿帶寬切換、獨(dú)立EDID管理、硬件CEC處理、重定時(shí)信號(hào)修復(fù)等核心特性,為4K@60Hz HDMI切換器及KVM切換器等設(shè)備提供了高集成、高畫質(zhì)、高兼容的單芯片解決方案。ITE聯(lián)陽半導(dǎo)體的視頻接口芯片均已通過HDMI官方組織認(rèn)證測試,潛創(chuàng)微科技作為ITE官方授權(quán)代理商與方案商,可提供從芯片、參考設(shè)計(jì)到量產(chǎn)的一站式支持,助力客戶快速落地高品質(zhì)、高性能的HDMI切換器及KVM切換器產(chǎn)品。
審核編輯 黃宇
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