高速串行连接火爆 推动保障性技术创新和市场发展

随着USB和HDMI等等高速串行接口技术和产品开始向5G等超高传输速度方向发展，与之相配套的相关技术的重要性也日趋突出，并也带来了芯片等行业新的市场机会。如高速串行传输与“传统”并行架构之间的桥接和转换、如何使高速信号更好地传输所需要的信号完整性、更精准的频率控制技术以防止噪声/信号抖动……

尽管经济危机对许多芯片厂商造成了巨大的影响，但目前高速串行芯片市场却是商机凸显。以高速USB连接市场为例，市场调研机构In-Stat公司的数据表明：目前USB已经成为个人电脑历史上最成功的接口，目前在PC和外设领域内的采用率高达100%;全球已经有超过60亿个USB接口应用，而每年的市场需求达30亿个单位;并将在2013年实现市场需求超过40亿个单位，其中超高速USB应用的需求将超过10亿个单位。

正是因为这样的快速发展势头，全球众多公司争相开发USB、PCI Express、HDMI、DVI、DisplayPort、SAS和SATA等等高速串行接口技术和产品，一些市场领域里的竞争已经开始激烈。而与此同时，与高速串行接口技术相关的配套技术和产品市场却在快速成长，成为了被北京华兴万邦管理咨询有限公司称为“关键保障性技术”的重要市场。

“串行接口采用差分技术，比传统的并行接口使用的线数更少，因此接口的体积更小、同时传输的距离更长，同时还具有低功耗和低噪声等优点，所以高速串行连接技术已经形成了一个十亿美元级的市场。”Pericom市场营销副总裁刘效宏博士说。“作为业内最早提供串行连接保障性技术的企业，我们拥有所有相关领域内的关键IP和方案。”

与那些完全致力于开发串行连接芯片的企业不同，Pericom独辟蹊径地着眼于与各种高速串行连接技术相关的关键保障性技术，包括各种转换、连接与接口芯片，提高信号完整性的信号调节技术和产品，时钟和频率控制产品。凭借这些技术与产品，这家于总部位于硅谷的技术公司获得了快速的发展，并多次被《财富》等媒体评选为发展最快的中小企业。

“高速串行连接广泛应用于计算机、通信和消费电子等快速增长市场中，从高端服务器、工作站到个人电脑以及各种外设和附件产品，从有线、无线和网络通信系统到各种通信终端，从大屏幕电视到机顶盒和便携电子产品，都离不开各种连接、转换、信号调节和频率控制产品。”刘效宏博士说。

桥接与转换：从PC平台到广泛应用

在目前的各个细分市场上，几乎所有的电子平台都采用PCI/PCIe或者USB这两种最主要的CPU连接协议，而在高速串行连接快速发展的同时，PCI、PCI-X和UART等“传统”的技术仍然被广泛应用，因此针对它们和串行连接之间的转换、桥接、时钟和信号调节市场需求也广泛存在。在PCIe领域内，Pericom成为了业内唯一一家提供全部的技术方案和产品的公司;并形成了最小封装和最小功耗等产品优势。

这些技术的应用领域包括笔记本电脑与外部扩展台的连接、服务器和工作站的扩展卡连接、以及各种外部设备连接等等。但是随着各种与服务器和PC相连的新型设备的兴起，连接和转换市场空间被全面打开。新的应用包括WiFi和蓝牙“热点”、自动贩卖机、视频监控设备等等。

市场研究公司IMS分析认为：全球视频监控设备市场目前正以38%的年均复合增长率发展，到2011年的市场总量将达到40亿美元。而中国正在推进的“平安城市”项目，将成为其中一个重要的推动力量，到2012年中国的视频监控市场将达到30亿美元。在今天的视频监控技术中，采用了大量的数字化压缩、处理、存储和传输技术，即使IP摄像头也与局域网、无线局域网或者3G网络相连，因此存在着巨大的连接和转换芯片市场。

“目前绝大多数PCIe/PCI视频解码芯片都是单通道的，因此需要PCIe包交换、PCIe/PCI桥接和时钟控制产品，以实现多通道视频卡和DVR等应用。”Pericom连接产品高级总监Bill Weir说。“Pericom的PCIe包交换和PCIe/PCI桥接产品是透明的，因此不需要特别的软件驱动，因此对于视频监控卡和DVR应用特别方便。”

高速串行连接：信号调节与ReDriver

随着高速串行连接从传统的数据类传输扩展到消费电子，新的传输标准如HDMI/DVI、DisplayPort等等同时也广泛应用到PC领域，一些先进笔记本电脑上的HDMI和Display Port接口，以及数字电视/LCD监视器的数字视频转换等等。Pericom为这些系统提供了关键的信号调节技术与ReDriver产品。

由于高达5G及以上的超高传输速度，仅仅几英寸的PCB线路距离已使得诸如DisplayPort这样的传输系统的信号质量出现下降。通信错误已经成为决定一个系统性能和信号质量的关键，而信号质量常常受到噪声(抖动)和衰减的制约，因此信号调节成为了高速数据传输如何在技术上完美实现的关键问题。

ReDriver就是一种用在连接器和系统之间实现信号调节和恢复的芯片，通常一个系统中CPU和存储器处于优先地位，因此许多系统不是专门为高速连接信号而设计，因此那些信号源头和连接器之间距离较远的系统需要ReDriver。

“Pericom的单芯片DP ReDriver能够恢复信号，比如在一个采用DisplayPort的显示系统中，DP信号从芯片组的收发器出来后，被驱动到DP连接器再经过线缆到显示器，如我们的PI2EQXDP101可以很方便地设置在信号路径上，使信号能够被恢复并满足符合性测试。”Pericom业务拓展资深总监Alan Yuen说。

作为连接芯片供应商，Pericom还独特地开发出了USB关机充电技术，其原理是利用USB不仅能够在系统开机时为外部设备供电，而且能够在系统关机时为这些设备充电。关键之处是Pericom芯片能够控制并检测设备，同时提供USB规范中所需的充电“安全信号”，时外部设备获得电流。目前该技术已被联想和东芝等笔记本电脑厂商采用。

频率控制：高速串行连接的保障

在高速串行连接中，决定信号质量的一个重要因素就是时钟信号的抖动。为了确保高速传输的有效实现，Pericom最初开发了振荡器芯片，后来通过收购晶体振荡器厂商SaRonix和eCera，以及在中国济南建立晶体制造企业，成为了高性能频率控制产品的产品门类完整、高产能供应商。

“经过这些整合，我们完整的产品线能够提供系统的所有时钟需求，包括高匹配的晶体，高频、低相位抖动晶体振荡器等。”Pericom资深营销总监Kay Annamalai说。“我们针对高速串行连接提供了许多新技术，如最低相位差的集成式晶体振荡器、业内最低电压和最小偏差的时钟缓存器等等。”

数字时代的3C融合，高速串行数据传输正在各个产品和技术领域内广泛普及，也给那些提供关键性支撑技术的厂商带来了机会。从Pericom的案例来看，该公司近期最大的几家客户不在仅仅是Dell、思科、技嘉和惠普等电脑和外设公司了，诸如Garmin这样的消费厂商也位列其中。

同时中国和亚洲正在成为这类产品的消费重点区域，该公司超过80%的产品都发往了亚洲。在中国，Pericom不仅与华为、中兴、UT斯达康、冠捷和创维等等公司开展了广泛的合作，而且全力支持各个跨国公司在中国的研发活动。

信号调节技术图示

图一： 输出源的信号

图二： 经过较长电路路径后的信号

图三：信号调节器输出端的信号