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在HDMI 2.1标准逐步渗透到电视、游戏主机、AV功放和Soundbar等设备的背景下,切换器芯片需要同时应对带宽跃升、音频回传路径复杂化以及内容保护机制升级等挑战。联阳半导体(ITE Tech. Inc.)推出的IT66326,是一款2进1出的HDMI 2.1切换芯片,最大特色是将eARC接收功能与嵌入式MCU整合在单颗芯片中。本文从视频通道、音频架构、安全引擎和系统集成等角度,对这款芯片的技术特点进行梳理。 一、芯片定位与供应商背景 IT66326定位为HDMI 2.1 2入1出切换器,每通道最高12Gbps,合计48Gbps。它兼容HDMI 1.4b、HDMI 2.0b和HDMI 2.1a规范,两个输入端口和一个输出端口均支持上述速率。芯片面向需要多路HDMI输入且希望简化外围电路的设计场景,例如AV接收机、电视主板、回音壁和游戏显示设备。 联阳半导体成立于1996年,总部位于台湾新竹科学园区,早期以输入输出控制芯片和键盘控制器闻名,后续逐步扩展到高清音视频接口、USB、显示控制等领域。在HDMI方案生态中,除芯片原厂外,潜创微等方案商也围绕该类器件提供参考设计、软件适配和技术支持服务,帮助终端厂商完成从芯片到产品的集成工作。 二、视频通道:FRL与TMDS双模 IT66326的视频前端支持两种传输模式。在FRL模式下,四条通道以12Gbps/通道工作,可承载8K@60Hz YCbCr 4:2:0 12-bit、8K@30Hz RGB/YCbCr 4:4:4 12-bit以及4K@120Hz 4:4:4 12-bit等高规格视频。芯片还支持DSC压缩视频流的直通传输,为超高分辨率内容提供带宽压缩路径。在TMDS模式下,三条通道以最高18Gbps运行,可支持4K@60Hz等常见格式,并兼容HDMI 1.4和2.0设备。 视频处理方面,芯片内置双向色彩空间转换单元,可在RGB与YCbCr之间转换,转换系数可编程。该单元可根据需要关闭以降低功耗。输入侧具备自适应和可编程均衡功能,用于补偿长短线缆带来的信号衰减;输出侧提供自动校准和可编程的TMDS/FRL电流电平,并可选预加重和源端接。此外,芯片支持HDMI 2.1可变刷新率(VRR),以及HDMI 1.4和2.0的3D格式,包括帧封装、上下半宽、左右半宽等模式。 三、音频处理:提取、合并与eARC 音频是IT66326的重点功能。其基本架构是“提取—处理—合并”:从任一HDMI输入流中分离音频,通过音频接口输出至外部处理器;处理后的音频再回传芯片,与原始视频流重新打包,从TX端口输出。如果应用场景没有HDMI输入,芯片内置的视频图案发生器可生成测试画面,与外部音频合并后形成完整HDMI信号。 RX侧音频解码支持LPCM、NLPCM、DSD和高比特率音频。输出接口包括四路I2S、SPDIF、DSD和TDM。四路I2S最多支持8通道,采样率32kHz至192kHz,采样深度16至24位。SPDIF支持PCM、Dolby Digital和DTS数字音频,帧率最高192kHz。高比特率音频如DTS-HD和Dolby TrueHD可通过四路I2S或SPDIF输出,帧率最高768kHz。芯片兼容IEC 60958和IEC 61937标准。TX侧音频编码器支持与RX侧相同的格式和接口,用于接收外部音频流。 eARC接收功能集成在TX端口,同时向下兼容HDMI 1.4 ARC。在eARC模式下,差分音频通道带宽为98.304Mbps,可接收8通道192kHz或8通道96kHz音频。eARC链路激活时不要求视频流和CEC功能。芯片内置256字节能力数据结构,固件需在设置EARC_HPD之前完成初始化。CMDC通信的发现与断开流程由硬件实现,固件可通过中断和寄存器读取状态。音频复用功能允许外部音频源与内部音频流混合,内部音频可来自HDMI RX或eARC RX,外部音频可来自TX数字音频输入引脚或EAUD引脚,为多音频源系统提供灵活路由。 四、安全、控制与集成度 IT66326集成HDCP 1.4和HDCP 2.3硬件引擎,每个RX和TX端口均具备相应能力。芯片支持RX端口HDCP解密,并可在TX端口关闭HDCP加密,适用于封闭系统;也支持HDCP 1.4与HDCP 2.3之间的转换。每颗芯片出厂预编程唯一HDCP密钥,开发者无需单独采购密钥或ROM。CEC PHY以硬件方式处理CEC总线协议,减少MCU负载,用户可通过高层软件API实现遥控命令。芯片内置MCU和Flash,无需外部微控制器和存储器件,有助于减少BOM成本和电路板面积。其他控制接口包括I2C从机、UART调试输出、中断输出和硬件复位引脚。 五、电源、封装与设计注意 IT66326的电源域较多,包括1.0V核心逻辑、1.8V至3.3V的I/O电源,以及HDMI TX/RX AFE、PLL、eARC RX等模拟电源。上电时,IVDD达到0.9倍额定值应先于OVDD达到0.8倍额定值,两者时间间隔建议小于1ms;SYSRSTN需在电源稳定后保持至少10ms。芯片采用100引脚QFN封装,尺寸10mm×10mm,底部裸露焊盘接地。工作环境温度为-20°C至70°C。由于涉及高速模拟前端和多个电源域,系统设计需参考原厂硬件指南进行去耦和电源调节。 六、技术意义与中立观察 从架构看,IT66326将视频切换、音频提取/合并、eARC接收、HDCP引擎、CEC PHY和MCU集成在单颗芯片中,反映了HDMI 2.1切换器向高集成度演进的方向。其音频复用和外部音频合并功能,为需要接入多个音频源的系统提供了片上路由能力;eARC接收的集成,则让TX端口在回传音频时无需额外器件。对于关注HDMI接口方案的工程师,这款芯片的电源域划分、音频接口配置和HDCP转换机制,都具有一定的参考价值。随着8K和eARC应用逐步增多,此类高集成切换芯片在系统设计中的角色值得持续关注。 (本文基于IT66326 V0.1.0规格书整理,仅作技术交流,不构成选型或采购建议。)
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